栈溢出漏洞利用原理

2013-12-26 21:21 3686

下面的代码引自《shellcoder's handbook》英文版，中文版中没有这一节，可能是漏译，也可能是有意为之。下面的过程是经过本人调试并测试通过的，请不要套用，因为不同的平台，其结果可能也是不同的，至少我调试得到的字节数跟书中作者调试得到的字节数是有出入的，但是思路是相同的。
用例代码
overflow.c

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
int valid_serial(char *psz)
{
  size_t len=strlen(psz);
  unsigned int total=0;
  size_t i;
  if(len<10)
    return 0;
  for(i=0;i<len;i++)
  {
    if((psz[i]<'0')||(psz[i]>'z'))
      return 0;
    total+=psz[i];
  }
  if(total%853==83)
    return 1;
  return 0;
}
int validate_serial()
{
  char serial[24];
  fscanf(stdin,"%s",serial);
  if(valid_serial(serial))
    return 1;
  else
    return 0;
}
int do_invalid_stuff()
{
  printf("Invalid serial number!\nExiting\n");
  exit(1);
}
int do_valid_stuff()
{
  printf("The serial number is valid!\n");
  exit(0);
}
int main(int argc,char *argv[])
{
  if(validate_serial())
    do_valid_stuff();
  else
    do_invalid_stuff();
  return 0;
}

编译：gcc -g overflow.c -o overflow
首先使用GDB调试overflow,在主函数处设置断点，如图1

图1
运行程序至断点处，反汇编EIP所指地址处的代码，如图2

图2
从上图，可以看到，do_valid_stuff的函数调用地址为0x08048629,记下这个地址，稍后我们会用到这个地址，改变程序的执行流程。同时，记下call指令的下一条指令的地址，也就是0x08048625，这个值将会在后面遇到。此时，查看一下eax,ebx,ecx,edx,ebp,esp寄存器的内容，如图3

图3
从上图中我们可以看到此时寄存器esp的值是0xbffff3d0，因此在调用validate_serial函数之前，我们看看栈中的内容，如图4

图4
从图中可以看到在调用函数之前，寄存器esp所指的值为0x08048650.
现在来看看validate_serial函数的反汇编结果，如图5

图5
当我们进入函数时，反汇编一下，看看我们的程序运行到何处，如图6

图6
从上图中我们可以看出，目前已经进入到validate_serial函数内，但是该函数的第一条指令还没有执行。此时，我们来看看栈中的情况，如图7

图7
注意看0xbffff3cc地址处的值，其值是0x08048625,这个值是不是有点儿眼熟，看看我们的图1，它是不是call指令的下一个指令的地址，我们要覆盖的值就是它。在图中我们还看到了地址为0xbffff3d0的值是0x08048650，这个值是不是也很眼熟。从这条信息中，我们可以得到一个信息，在进行函数调用时，call指令会将该指令的下一条指令的地址放入到栈中，之后给函数分配栈大小。
当我们多执行几条指令时，如图8

图8
此时，从代码中我们可以看到，系统给该函数分配了0x38个字节，分析一下代码你会发现 -0x20(%ebp)的地址其实就是我们的fscanf将获取到的字符串存储到栈中的地址，我们要覆盖的就是从该处到返回地址之间（包括返回地址）的字节数，也就是0x20+0x4+0x4,第一个4是push %ebp指令占用的4字节，第二个4就是我们要改写的地址字节数，其值我们改写为do_validate_stuff的地址，也就是0x08048629.因此，因此我们构造的字符串如下：
AAAAAAAAAABBBBBBBBBBCCCCCCCCCCDDDDDD\x29\x86\x04\x08
当我们执行如下命令时，它就会跳到我们指定的调用地址处，这样我们就可以如愿以偿地改变了程序的执行流程.
printf “AAAAAAAAAABBBBBBBBBBCCCCCCCCCCDDDDDD\x29\x86\x04\x08”|./overflow
如图所示：