2018-2019-2 《网络对抗技术》Exp1 PC平台逆向破解 Week3 20165211
[TOC]
实验目标
目标一：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。
目标二：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。
目标三：注入一个自己制作的shellcode并运行这段shellcode。
实验基础知识准备
Linux基本操作理解
| 指令 | 作用 |
|---|---|
| objdump -d | 反汇编指令 |
| xxd | 将一个文件以十六进制的形式显示出来 |
| cat | 从第一个字节开始正向查看文件的内容 |
| | | 管道命令，可以理解为东西从管道的一边流向另外一边 |
| < | 输出指向， 就是把<后面跟的文件取代键盘作为新的输入设备 |
| perl -e | 是一门解释型语言，不需要预编译，可以在命令行上直接使用。 |
###汇编指令的机器码
| 指令 | 作用 | 机器码 |
|---|---|---|
| NOP | 空操作指令 | 90 |
| JNE | 条件转移指令，如果不相等则跳转。 | 74 |
| JE | 条件转移指令，如果相等则跳转。 | 75 |
| JMP | 无条件转移指令 | E9-EB |
| CMP | 比较指令 | 38-3D |
BOF原理
参考资料
缓冲区是一块连续的计算机内存区域，可保存相同数据类型的多个实例。缓冲区可以是堆栈(自动变量)、堆(动态内存)和静态数据区(全局或静态)。
若将函数返回地址修改为指向一段精心安排的恶意代码，则可达到危害系统安全的目的。此外，堆栈的正确恢复依赖于压栈的EBP值的正确性，但EBP域邻近局部变量，若编程中有意无意地通过局部变量的地址偏移窜改EBP值，则程序的行为将变得非常危险。
###反汇编和十六进制编程器
反汇编：objdump -d pwn |more，反汇编文件，并可翻页查看
十六进制编程器：使用perl -e命令
##实验内容
任务一：手工修改可执行文件
- 首先将pwn1进行备份，
cp pwn1 pwn20165211_1可生成一个和pwn1一样的文件pwn20165211_1。
- 使用
objdump -d pwn20165211_1|more将pwn20165211_1反汇编，可得到以下代码，可按enter进行浏览。在得到的反汇编结果中，有很多的部分是这个文件所导入的函数，主要部分如下
在这里，我们可以看到一行关键信息
e8 d7 ff ff ff call 8048491 <foo>，call指令后面是所要调用的函数首地址08048491。本文件中存在getShell函数，若要改调用foo函数为调用getShell函数，则将地址改为0804847d即可，修改过程如下：vi命令打开pwn20165211_1文件，可见文件ELF文件，且多为乱码
- 输入
:%!xxd将文件显示为十六进制
08048491对应的十六进制为e8 d7 ff ff ff，则通过偏移地址的计算方法，得出080447d对应的十六进制为e8 c3 ff ff ff，可见，我们只要将d7修改为c3即可。输入/d7查找定位，查看前后的数，发现为我们所需要修改的地方。
- 修改
d7为c3
- 注意此时保存文件会造成文件的损坏，需要输入
:%!xxd -r将文件转化为原格式
- 使用
:wq!写文件并退出
- 修改后再反汇编文件，发现
call指令后面已变为getShell函数，说明修改已成功。
- 运行文件，输入指令，发现已成功获得主机的shell
###任务二：利用foo函数的Bof漏洞，触发getShell函数。
首先明确我们的目的，在知道了函数
getShell，通过触发这个函数，即可获得主机的Shell。实际就是想利用这个可执行文件foo函数的BOF漏洞，通过输入超过长度的字符串buf，即可将返回地址覆盖变为getShell的地址，从而触发函数。
首先，通过反汇编，明确buf的最大长度有多少？主要看的是foo函数
在红框框出的位置，我们可以看到，给buf分配的栈空间，一共有1c（即为28）个字节
如下图，是堆栈的示意图，我们可以看到，EBP占4个字节，所以，返回地址之前一共有32个字节，故构造的字符串应该是32字节的任意数据加getShell的地址。
- 以上是我们推算的过程，可以通过构造字符串来验证我们的推算是否正确。构造一个
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEF12345678来验证我们的想法。输入gdb ./pwn20165211_2，来调试改文件，输入我们构造的字符串，结果如下图：
此错误为返回地址为一个无效的地址，查看错误信息，发现为4321的ASCII码值。则可知道我们的想法是正确的，那么接下来就是将1234的位置替换为getShell的首地址0804847d，通过上图，我们可以看到，其地址应该为逆序的输入进去则为输入应为\x7d\x84\x04\x08,
但是，在程序输入时，我们无法直接输入十六进制值，故使用
Perl语言进行构造我们需要的输入语句，存入input1文件里，可查看input1是否符合要求。（\x0a为回车）
利用管道语句，将
input1作为pwn20165211_2的输入。查看发现成功获得shell.
###任务三：注入一个自己制作的shellcode。
参考资料
在对待一些有BOF漏洞的程序时，这种方法应该是最具有普适性的吧，毕竟不是所有的文件里面都会藏着一个
getShell。首先是一些准备工作，通过以下的操作设置堆栈可执行，关闭地址随机化。
注入自己构造的shellcode有两种方式，一种是：retaddr+nop+shellcode，另一种是：nop+shellcode+retaddr。其中nop是滑行区，只要保证retaddr在滑行区就可以。其中，shellcode选择
\x31\xc0\x50\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x50\x53\x89\xe1\x31\xd2\xb0\x0b\xcd\x80\。首先选择shellcode用哪种方式构造，常用的方法retaddr+nop+shellcode。这样就不用考虑缓冲区能容纳shellcode的问题了。所以我们构造的payload的结构即为32字节random+retaddr+nop+shellcode。那么接下来就是retaddr的问题了。
首先先写出我们的攻击buf
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEF\x1\x2\x3\x4\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x31\xc0\x50\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x50\x53\x89\xe1\x31\xd2\xb0\x0b\xcd\x80，注意最后一位不能是\x0a，不然段buf输入时，就会直接开始执行了，无法调试。接下来和上一步一样构造出buf，并注入。
- 打开另一个终端，调试这个进程。首先（获取进程号
启动gdb调试进程
查看foo函数的地址，已确定设立断点的位置，设在ret命令的位置
断点设置完成后，在原终端按下回车键。再在此终端继续执行。查看esp值。
然后寻找我们的\x04\x03\x02\x01
可在图中看到我们的代码，则可知其地址为0xffffd23c，那么我们的shellcode地址为0xffffd240所以，原buf中的\x01\x02\x03\x04即为\x40\xd2\xff\xff，最后构造bufABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEF\x40\xd2\xff\xff\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x31\xc0\x50\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x50\x53\x89\xe1\x31\xd2\xb0\x0b\xcd\x80\x0a，注入即可获得shell。
实验中遇到的问题和感想
###出现问题
execstack命令找不到
发现此命令需要安装，则通过指令安装后，即可正常使用
###感想
经过本次的实验，主要就是对BOF有了进一步的理解。
之前也有接触过BOF的相关概念，但是基本停留在概念理解上，真正动手去做了，就能够更加了解缓冲区溢出到底是怎样去工作的。返回地址的寻找，还有字符串的构造方法，还是有很大的收获的。
在现在，其实针对缓冲区溢出，也有很多的防护方法，但是，缓冲区溢出仍然是一种有效的攻击手段。就像本次实验中，其实通过远程连接也可以完成本次操作，那么就可以形成一次有效的攻击，造成各种安全风险。
什么是漏洞
- 漏洞是在硬件、软件、协议的具体实现或系统安全策略上存在的缺陷，从而可以使攻击者能够在未授权的情况下访问或破坏系统，比如在本次，若你的计算机存在这样一个文件，且被对方知悉，并没有做有效的防护手段，极有可能被对方获得电脑的操作权，访问，破坏系统，就轻而易举了。
漏洞有什么危害
- 会对我们的信息隐私造成泄露，传播恶意的软件，被充当某种大型攻击的肉鸡，小至我们个人计算机无法使用，大至国家网络的瘫痪，都有可能发生。
