<h2>What is Race Condtion 
&nbsp; 
Race conditions are like those unexpected moments when you have multiple people trying to access the same thing at the same time, causing chaos and confusion. In the world of websites, this can happen when requests are processed concurrently without proper precautions. It&#39;s like a collision of threads, where different tasks are trying to interact with the same data simultaneously. This collision can lead to unexpected behavior in the application, and that&#39;s where the trouble begins. Attackers can take advantage of these race conditions by strategically timing their requests to intentionally cause collisions and exploit the resulting chaos for their own malicious purpos</h2>

<h2><img alt="" src="/media/blog/2024/05/13/chrome_oi9wgk3q6y.png" style="height:458px; width:1217px" /></h2>

<h2> 
When it comes to race conditions, there&#39;s a specific timeframe called the &quot;race window&quot; where collisions can happen. It&#39;s like a tiny gap, maybe just a fraction of a second, that exists between two interactions with the database or other components. 
&nbsp; 
Now, the extent of damage caused by a race condition varies greatly depending on the application itself and the particular functionality that&#39;s affected by it. It&#39;s one of those&nbsp; 
situations where the impact can be different for each application, depending on how it&#39;s built and what features are involved</h2>

<h2>&nbsp;</h2>

<h2>Example Exceeding Boundaries: Understanding and Addressing Limit Overrun Race Conditions</h2>

One of the most well-known race conditions occurs when you manage to surpass a limit that is set by the business rules of an application. 
To illustrate this, let&#39;s consider an example of an online store that allows customers to enter a promotional code during the checkout process to receive a one-time discount on their order. The application typically goes through the following steps:

&nbsp;

<ol>
	<li>First, it checks whether you have already used this particular code.</li>
	<li>If not, it applies the discount to the total amount of your order.</li>
	<li>Finally, it updates the database to indicate that you have now utilized this code.</li>
</ol>

Now, let&#39;s say you attempt to reuse the same code again. In theory, the initial checks carried out at the beginning of the process should prevent you from doing so.

<img alt="" src="/media/blog/2024/05/13/chrome_uksmkpxiqm.png" style="height:679px; width:1255px" />

Now, let&#39;s imagine a situation where a user who has never used a specific discount code before tries to apply it twice, almost simultaneously:

<img alt="" src="/media/blog/2024/05/13/chrome_thn0pp3zsn.png" style="height:443px; width:1200px" />

.When a user who hasn&#39;t used a discount code before tries to apply it twice almost simultaneously, there is a temporary state in the application. This state starts when the server begins processing the first request and ends when the database is updated to reflect that the code has been used. During this short period, known as the &quot;race window,&quot; the user can repeatedly claim the discount code multiple times. It&#39;s like a brief opportunity where the system&#39;s safeguards momentarily allow for exploiting the situation and taking advantage of the discount multiple times.

&nbsp;

<h2>Identifying and exploiting limit overrun race conditions:</h2>

Exploring and exploiting limit overrun race conditions involves a straightforward process. In simple terms, here&#39;s what you need to do:

<ol>
	<li>Identify an endpoint that enforces single-use or rate limitations with some security impact or useful purpose.</li>
	<li>Send multiple requests to this endpoint in rapid succession to test if you can surpass these limitations.</li>
</ol>

 
The main challenge lies in timing the requests in such a way that two or more race windows align, resulting in a collision. These windows are often extremely brief, lasting just milliseconds or even less. 
However, it&#39;s important to note that even if you send all the requests simultaneously, there are external factors beyond your control that can influence when the server processes each request and in what order they are handled. These factors can introduce unpredictability into the timing of the requests.

&nbsp;

<h2>Real-World Example:</h2>

Imagine a situation where a web application allows users to reset their passwords by receiving a One-Time Password (OTP) and there was a Race Condition &nbsp;flaw in the system, which opened up an opportunity for attackers. 
Here&#39;s how it worked: When someone requested a password reset, the application would send out an OTP to their phone number. However, due to the Race Condition vulnerability, a clever attacker could exploit this weakness. 
The attacker would craft two requests simultaneously: one with their own phone number and another with the victim&#39;s phone number. By sending these requests at the exact same time, they could trick the system into sending the same OTP to both numbers.

&nbsp;

<h2>Preventing Race Condition Vulnerabilities:</h2>

To mitigate race condition vulnerabilities in your application, follow these guidelines:

<ol>
	<li>Separate data sources: Avoid mixing data from different sources to prevent conflicts and inconsistencies.</li>
	<li>Implement atomic operations: Use concurrency features provided by your data store to ensure that state changes occur atomically. This helps maintain data integrity and prevents race conditions.</li>
	<li>Utilize integrity checks: Leverage integrity and consistency features of your data store, such as column uniqueness constraints, to add an extra layer of protection.</li>
	<li>Diversify storage layers: Relying on a single storage layer, such as sessions, is not sufficient. Avoid securing one layer with another and implement additional security measures.</li>
	<li>Maintain session consistency: Ensure that your session handling framework maintains internal consistency. Avoid updating session variables individually, as this can introduce vulnerabilities.</li>
</ol>

Implementing these proactive steps can significantly reduce the likelihood of encountering race condition vulnerabilities in your application. 
&nbsp;

&nbsp;

&nbsp;

<h2>ما هي حالة التنافس Race Condition</h2>

تشبه حالات التنافس تلك اللحظات غير المتوقعة عندما يحاول العديد من الأشخاص الوصول إلى نفس الشيء في نفس الوقت، مما يتسبب في الفوضى والارتباك. في عالم المواقع الإلكترونية، يمكن أن تحدث هذه الحالة عندما تتم معالجة الطلبات بشكل متزامن دون احتياطات مناسبة. إنها مثل تصادم المسارات، حيث تحاول المهام المختلفة التفاعل مع نفس البيانات في نفس الوقت. يمكن أن يؤدي هذا الاصطدام إلى سلوك غير متوقع في التطبيق، وهنا تبدأ المشكلة. يمكن للمهاجمين الاستفادة من حالات التنافس هذه عن طريق توقيت طلباتهم بشكل استراتيجي لتسبب الاصطدامات بشكل متعمد واستغلال الفوضى الناتجة لأغراضهم الخبيثة.

<img alt="" src="/media/blog/2024/05/13/chrome_oi9wgk3q6y_gFGAmQc.png" style="height:458px; width:1217px" />

عندما يتعلق الأمر بحالات التنافس، هناك إطار زمني محدد يُسمى &quot;نافذة التنافس&quot; حيث يمكن حدوث الاصطدامات. إنها مثل فجوة صغيرة، ربما تكون جزءًا من الثانية فقط، تتواجد بين تفاعلين مع قاعدة البيانات أو مكونات أخرى.

الآن، يختلف مدى الضرر الناتج عن حالة التنافس بشكل كبير اعتمادًا على التطبيق نفسه والوظيفة المحددة التي تتأثر بها. إنها واحدة من تلك الحالات التي يمكن أن يكون لها تأثير مختلف على كل تطبيق، اعتمادًا على كيفية بنائه والميزات التي تشملها.

&nbsp;

<h2>أمثلة تجاوز الحدود:</h2>

<h2>فهم ومعالجة حالات التنافس في تجاوز الحدود إحدى أشهر حالات التنافس تحدث عندما تتمكن من تجاوز الحد الذي يتم تحديده بقواعد العمل لتطبيق ما. لتوضيح ذلك، دعونا ننظر إلى مثال من متجر على الإنترنت يسمح للعملاء بإدخال رمز ترويجي أثناء عملية الخروج للحصول على خصم لمرة واحدة على طلبهم. يقوم التطبيق عادة بالخطوات التالية:</h2>

<ol>
	<li>اولاً، يتحقق مما إذا كنت قد استخدمت بالفعل هذا الرمز المحدد.</li>
	<li>إذا لم يكن الأمر كذلك، فإنه يطبق الخصم على المبلغ الإجمالي لطلبك.</li>
	<li>وأخيرًا، يُحدث قاعدة البيانات للإشارة إلى أنك استخدمت هذا الرمز الآن.</li>
</ol>

الآن، لنفترض أنك تحاول إعادة استخدام نفس الرمز مرة أخرى. في النظرية هذه، يجب أن تمنعك الفحوصات الأولية التي تتم في بداية العملية من فعل ذلك.

<img alt="" src="/media/blog/2024/05/13/chrome_uksmkpxiqm_9OLFFpv.png" style="height:679px; width:1255px" />

&nbsp;

الآن، لنتخيل وضعًا حيث يحاول مستخدم لم يستخدم رمز خصم معين من قبل تطبيقه مرتين تقريبًا في نفس الوقت:

<img alt="" src="/media/blog/2024/05/13/chrome_thn0pp3zsn_q9IpWzh.png" style="height:443px; width:1200px" />

عندما يحاول مستخدم لم يستخدم رمز خصم من قبل تطبيقه مرتين تقريبًا في نفس الوقت، يوجد حالة مؤقتة في التطبيق. تبدأ هذه الحالة عندما يبدأ الخادم في معالجة الطلب الأول وتنتهي عندما يتم تحديث قاعدة البيانات ليعكس أن الرمز قد تم استخدامه. خلال هذه الفترة القصيرة، المعروفة باسم &quot;نافذة التنافس&quot;، يمكن للمستخدم المطالبة برمز الخصم مرارًا وتكرارًا. إنها مثل فرصة قصيرة حيث تسمح حواجز النظام مؤقتًا بالاستفادة من الوضع والاستفادة من الخصم مرارًا وتكرارًا.

<h2>&nbsp;</h2>

<h2>تحديد واستغلال حالات التنافس في تجاوز الحدود:</h2>

<h2>ينطوي استكشاف واستغلال حالات التنافس في تجاوز الحدود على عملية مباشرة. ببساطة، إليك ما عليك القيام به:</h2>

<ol>
	<li>تحديد نقطة نهاية تفرض قيودًا على الاستخدام الفردي أو معدلات الاستخدام مع بعض التأثير الأمني أو الغرض الفعّال</li>
	<li>. إرسال طلبات متعددة إلى هذه النقطة في تعاقب سريع لاختبار ما إذا كنت قادرًا على تجاوز هذه القيود.</li>
</ol>

التحدي الرئيسي يكمن في توقيت الطلبات بطريقة تجعل نوافذ التنافس اثنتان أو أكثر تتوافق، مما يؤدي إلى اصطدام. غالبًا ما تكون هذه النوافذ قصيرة للغاية، وقد تستمر لمدة ثوانٍ مللي أو أقل. ومع ذلك، من المهم أن نلاحظ أنه حتى إذا أرسلت جميع الطلبات متزامنة، هناك عوامل خارجية خارجة عن سيطرتك يمكن أن تؤثر على موعد معالجة الخادم لكل طلب وفي أي ترتيب يتم معالجتها. يمكن أن تُدخل هذه العوامل عدم التنبؤ في توقيت الطلبات.

&nbsp;

<h2>مثال من الحياة الواقعية:</h2>

<h2>تخيل وضعًا حيث يسمح تطبيق ويب للمستخدمين بإعادة تعيين كلمات مرورهم عن طريق استلام كلمة مرور مرة واحدة (OTP) وكان هناك عيب في حالة التنافس في النظام، مما فتح الباب أمام الهجمات. هكذا كان يعمل: عندما يطلب شخص ما إعادة تعيين كلمة مروره، يقوم التطبيق بإرسال كلمة مرور مرة واحدة إلى رقم هاتفهم. ومع ذلك، بسبب ثغرة حالة التنافس، يمكن للمهاجم الماهر استغلال هذا الضعف. سيرسل المهاجم طلبين معًا في نفس الوقت: أحدهما باستخدام رقم هاتفهم الخاص والآخر باستخدام رقم هاتف الضحية. من خلال إرسال هذه الطلبات في نفس الوقت بالضبط، يمكنهم خداع النظام لإرسال نفس كلمة المرور مرة واحدة إلى كلا الرقمين.</h2>

&nbsp;

<h2>الوقاية من ثغرات حالة التنافس: للحد من ثغرات حالة التنافس في تطبيقك، اتبع هذه الإرشادات:</h2>

<ol>
	<li>فصل مصادر البيانات: تجنب خلط البيانات من مصادر مختلفة لتجنب الصراعات والتناقضات.</li>
	<li>تنفيذ عمليات ذرية: استخدم ميزات التوافقية التي توفرها متجر البيانات الخاص بك لضمان حدوث التغييرات في الحالة بشكل ذري. يساعد هذا في الحفاظ على سلامة البيانات ومنع حالات التنافس.</li>
	<li>الاستفادة من فحوصات النزاهة: استفد من ميزات النزاهة والاتساق في متجر البيانات الخاص بك، مثل قيود الفريدية للأعمدة، لإضافة طبقة إضافية من الحماية.</li>
	<li>تنويع طبقات التخزين: الاعتماد على طبقة تخزين واحدة، مثل الجلسات، ليس كافيًا. تجنب تأمين طبقة واحدة بطبقة أخرى ونفذ إجراءات أمنية إضافية.</li>
	<li>الحفاظ على اتساق الجلسة: تأكد من أن إطار التعامل مع الجلسات الخاص بك يحافظ على الاتساق الداخلي. تجنب تحديث متغيرات الجلسة بشكل فردي، حيث يمكن أن يؤدي ذلك إلى تعريض الثغرات.</li>
</ol>

يمكن لتنفيذ هذه الخطوات الاحترازية أن يقلل بشكل كبير من احتمالية مواجهة ثغرات حالة التنافس في تطبيقك.

MAC-Flooding-attack

A network switch is a hardware device that connects multiple devices within a local area network (LAN) and enables communication between them. using MAC addresses to forward data packets only to the specific device for which the data is intended.

المحول هو جهاز مادي يربط بين عدة أجهزة داخل شبكة محلية (LAN) ويُمكِّنها من التواصل فيما بينها. باستخدام عناوين MAC، يقوم المحول بتوجيه حزم البيانات إلى الجهاز المحدد الذي يُراد إرسال البيانات إليه فقط.

MAC Flooding attack

هجمة ال MAC Flooding

Race-Condition-Vulnerability

Race conditions are like those unexpected moments when you have multiple people trying to access the same thing at the same time, causing chaos and confusion. In the world of websites, this can happen when requests are processed concurrently without proper precautions. It's like a collision of threads, where different tasks are trying to interact with the

يمكن أن تحدث هذه الحالة عندما تتم معالجة الطلبات بشكل متزامن دون احتياطات مناسبة. إنها مثل تصادم المسارات، حيث تحاول المهام المختلفة التفاعل مع نفس البيانات في نفس الوقت.

Race Condition Vulnerability

omar alzughaibi

READ NEXT

MAC Flooding attack