1 逆向及Bof基础实践说明
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：
1. 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。
2.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。
3. 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:
1. 运行原本不可访问的代码片段
2. 强行修改程序执行流
3. 以及注入运行任意代码。
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：掌握NOP, JNE, JE, JMP, CMP汇编指令的机器码
NOP：机器码为0x90。NOP指令即“空指令”，执行到NOP指令时，CPU什么也不做，完毕之后继续执行NOP后面的一条指令。
JNE：机器码为0x75。JNE是条件转移指令，如果不相等则跳转。
JE：机器码为0x74。JE是条件转移指令，如果相等则跳转。
JMP：无条件跳转指令。JMP主要分为3种：
短跳转：机器码为0xE8。只能跳转到256字节的范围内
近跳转：机器码为0xE9。可跳至同一个段范围内的地址
远跳转：机器码为0xEA。可跳至任意地址，使用48位/32位全指针
CMP：比较指令，功能相当于减法指令，对操作数之间运算比较，不保存结果。CMP指令也有多种形式，分别代表不同的功能，机器码分别为0x38、0x39、0x3A、0x3B、0x3C、0x3D。
2 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
下载目标文件pwn1，将文件名改为与自己学号相关的名字，然后objdump -d pwn1 | more反汇编
在接下来的实验中，我的pwn1为pwn1=1203ly，我的pwn2为pwn2=1203ly
一直按回车就会逐行显示更多信息，直到找到main的内容
发现主函数会通过call调用foo函数，该指令对应的机器指令为“e8 d7ffffff”，e8即跳转之意
正常流程下，eip中原本存储的是下一条指令的地址，即80484ba，但一解释e8这条指令，CPU就会转而执行 ”eip + e8后面的四字节地址“ 这个位置的指令
因此，eip = 80484ba+fffffd7=8048491（注意d7ffffff是补码，小段优先，计算时应写为fffffd7），也就是foo函数的地址
那我们想让它调用getShell，只要修改“d7ffffff”为 "getShell-80484ba"对应的补码就行
0804847d-80484ba=ffffffc3
于是我们修改可执行文件，将其中的call指令的目标地址由d7ffffff变为c3ffffff：
1. vi进入pwn2，在乱码界面按Esc键，然后输入:%!xxd
2. 找到e8d7，修改d7为c3（先按i进入编辑模式再改，改完按Esc键退出）
3. 输入:%!xxd -r
4. 输入:wq退出
对pwn2反汇编，检验是否修改正确
运行改后的代码，会得到shell提示符
如上图所示，我们已经完成了对对应文件的修改。原来的可执行文件的功能是输入一段字符串，程序会重复输出该字符串，现在我们的程序变成了打开一个“命令行”。我们执行了ls命令后，成功打印出了当前目录下的所有文件。
3 通过构造输入参数，造成BOF攻击，改变程序执行流
3.1 反汇编，了解程序的基本功能
对pwn1反汇编。该可执行文件正常运行是调用函数foo。foo函数有Buffer overflow漏洞：foo读入字符串，但系统只预留了（28）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。
3.2 确认输入字符串哪几个字符会覆盖到返回地址
3.2.1 安装gdb
sudo su
apt-get update
apt-get install gdb
最后再通过gdb -v，显示出版本号即为安装成功。
3.2.2分析覆盖返回地址的字符
按指导书步骤走
输入为1111111122222222333333334444444455555555时可以看到eip的值0x35353535，也就是5555的ASCII码
输入字符串1111111122222222333333334444444412345678，发现eip的值为0x34333231，即1234（小端）的ASCII码。
那只要把这四个字符替换为 getShell 的内存地址，输给pwn1，pwn1就会运行getShell。
3.3 确认用什么值来覆盖返回地址
之前反汇编时我们已知getShell的内存地址0x0804847d，由1234对应0x34333231分析出应该是小端写法，所以我们应当输入11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08
对比之前 eip 0x34333231 0x34333231，验证了输入正确
3.4 构造输入字符串
我们没法通过键盘输入\x7d\x84\x04\x08这样的16进制值，所以先生成包括这样字符串的一个文件。\x0a表示回车。使用输出重定向“>”将perl生成的字符串存储到文件input中。
使用16进制查看指令xxd查看input文件的内容是否如预期，然后将input的输入，通过管道符“|”，作为pwn1的输入
可以看到攻击成功，获取了一个交互式的shell
4. 注入Shellcode并执行
4.1 准备一段Shellcode
shellcode就是一段机器指令（code）
- 通常这段机器指令的目的是为获取一个交互式的shell（像linux的shell或类似windows下的cmd.exe），
- 所以这段机器指令被称为shellcode。
- 在实际的应用中，凡是用来注入的机器指令段都通称为shellcode，像添加一个用户、运行一条指令
4.2 准备工作
输入sudo apt-get install execstack ，安装execstack命令
如果安装失败参考下面图片
按教程进行操作：
- 先通过execstack - s指令来设置堆栈可执行
- 再用 execstack -q 指令查询文件的堆栈是否可执行
- 检查发现randomize_va_space为2，即地址随机化保护是开启的
- 关闭地址随机化
- 检查发现randomize_va_space为0，即地址随机化保护是关闭的
4.3 构造要注入的payload
-
Linux下有两种基本构造攻击buf的方法：
retaddr+nop+shellcode
nop+shellcode+retaddr -
因为retaddr在缓冲区的位置是固定的，shellcode要不在它前面，要不在它后面。
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简单说缓冲区小就把shellcode放后边，缓冲区大就把shellcode放前边
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我们这个buf够放这个shellcode了，所以shellcode放后边
-
结构为：retaddr+nop+shellcode
nop一为是了填充，二是作为“着陆区/滑行区”。
我们猜的返回地址只要落在任何一个nop上，自然会滑到我们的shellcode。
打开两个终端，都进入root模式。
- 终端1注入攻击buf，回车一次即可，不要出现指导书里的乱码
- 终端2设置完断点之后在终端1中按下回车，此时终端1中出现乱码
- 终端2继续执行，看到 01020304了，就是返回地址的位置。shellcode就在后面，所以地址是 0xffffd430
- 将 0xffffd430放进shellcode，运行后发现成功获取shell，攻击成功
5 实践总结
5.1遇到的问题与解决
由于对kali不熟悉，所以在将kali设置成中文的过程中遇到了困难，最后找到了正确的解决方法。第一步：在终端输入sudo dpkg-reconfigure locales。第二步：输入用户密码。第三步：在弹窗页面找到zh_CN.utf-8然后用空格勾选，一定要用空格勾选，回车下一步。第四步：继续回车后，重启系统。第二个问题，在运行ps -ef | grep pwn显示进程信息时，每次操作的时候进程信息是会发生变化的。当初没有注意到这个细节，导致后续的操作一直失败。
5.2实验体会
经过了本次实验掌握一些简单的汇编语言，对汇编语言的了解更加的深入。学会了如何修改机器指令进而改变程序的执行流程，对bof攻击有了更加深入的了解，学会了构造payload进行bof攻击，收获很多，由最开始的观看学习视频的生疏、抽象到这次试验之后，对构造payload进行bof攻击有了直观的理解。经过本次的实验我对网络对抗技术产生了浓厚的学习兴趣。
