20145234黄斐《网络对抗技术》实验一,逆向及Bof基础实践
实践内容
本次实践的对象是一个名为hf20145234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。
实践方法
- 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。
- 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。
这几种思路,基本代表现实情况中的攻击目标
- (1)运行原本不可访问的代码片段(2)强行修改程序执行流(3)以及注入运行任意代码。
实践要求
1. 掌握NOP,JNE,JE,JMP,CMP汇编指令的机器码
2. 掌握反汇编与十六进制编程器
3. 能正确修改机器指令改变程序执行流程
4. 能正确构造payload进行bof攻击
5. Optional:进阶,Shellcode编程与注入
实践基础知识
- (1)NOP指令即“空指令”(机器码:90)。执行到NOP指令时,CPU什么也不做,仅仅当做一个指令执行过去并继续执行NOP后面的一条指令。所以NOP指令自然也会占用执行一个指令的CPU时间片。
- (2)JNE是一个条件转移指令(机器码:75)。当ZF=0,转至标号处执行。
- (3)JE是一个条件转移指令(机器码:74)。如果相等则跳转。
- (4)JMP是无条件转移指令。段内直接短转Jmp short(机器码:EB)段内直接近转移Jmp near(机器码:E9)段内间接转移Jmp word(机器码:FF)段间直接(远)转移Jmp far(机器码:EA)
- (5)CMP为比较指令,功能相当于减法指令,只是对操作数之间运算比较,不保存结果(机器码:39)。cmp指令执行后,将对标志寄存器产生影响。其他相关指令通过识别这些被影响的标志寄存器位来得知比较结果。
实践过程
方法一 直接修改可执行文件的机器指令
- 键入指令
objdump -d hf0145234 | more
- 找到程序关键函数(即去除运行所添加的各种库函数),
getShell
,foo
,main
: -
从图中可以看出该程序正常运行顺序是从main函数入口开始进行执行,而后调用foo函数,并没有对getShell函数进行调用,而我们可以通过修改main函数中call指令来将原本程序对于foo函数的调用改为对getShell函数的调用。
- 首先我们要了解call指令是通过修改eip寄存器的值来实现对于函数的调用的,因为eip寄存器永远指向下一条指令的地址,call指令的汇编代码与机器指令间的关系为
0x8048491 = 0x80484ba + 0xd7ffffff
,其中0x80484ba
是原本下一条指令的地址,0x8048491
为经过call指令修改后下一条指令的地址,机器指令中的e8
是call指令的机器码 -
因此想要调用getShell,只要修改
d7ffffff
为,getShell-80484ba
对应的补码c3ffffff
就行了。 - 接下来输入
vi hf20145234
打开可执行文件hf20145234; - 输入
:%!xxd
将文件转换成16进制显示 - 输入
/e8 d7
搜索查询需要修改的机器码位置,锁定位置后按i
进入插入模式进行将e8 d7
修改为e8 c3 (04b0行)
- 输入
:%!xxd -r
取消16进制显示,并输入:wq
对文件的修改进行保存并退出(注:若不退出16进制显示直接保存,运行文件会出错) - 再次使用反汇编指令
objdump -d pwnx | more
进行查看 发现call 后发生了变化 - 键入
./hf20145234
查看运行结果 -
方法二 通过构造输入参数,造成BOF攻击,改变程序执行流
-
第一步依旧是输入反汇编指令
objdump -d hf2 | more
进行分析,内容同上 - 第二步,确认输入字符串中哪几个字符会覆盖到返回地址
- 输入指令
gdb hf2
调试程序, - 如果输入字符串1111111122222222333333334444444412345678,那 1234 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。
- 输入指令
- 第三步,确认用什么值来覆盖返回地址
- getShell的内存地址,在未启用ALSR的主机上是固定不变的,通过反汇编时可以看到,即
0x804847d
。接下来要确认下字节序,简单说是输入11111111222222223333333344444444\x08\x04\x84\x7d
,还是输入11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08
。 - 对比之前
eip 0x34333231 0x34333231
,正确应用输入11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08
。
- getShell的内存地址,在未启用ALSR的主机上是固定不变的,通过反汇编时可以看到,即
- 第四步,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。 - 利用Perl构建input文件进行输入,键入指令
perl -e 'print "11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08\x0a"' > input
- 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。
- 由为我们没法通过键盘输入