20169214 2016-2017-2 《网络攻防实践》缓冲区溢出漏洞实验

20169214 2016-2017-2 缓冲区溢出漏洞实验

基本概念介绍

  • 缓冲区溢出攻击:通过往程序的缓冲区写超出其长度的内容,造成缓冲区的溢出,从而破坏程序的堆栈,造成程序崩溃或使程序转而执行其它指令,以达到攻击的目的。
  • 缓冲区溢出:是指程序试图向缓冲区写入超出预分配固定长度数据的情况。这一漏洞可以被恶意用户利用来改变程序的流控制,甚至执行代码的任意片段。这一漏洞的出现是由于数据缓冲器和返回地址的暂时关闭,溢出会引起返回地址被重写。

实验准备

  • 说明:本次实验为了方便观察汇编语句,我们需要在32位Ubuntu linux环境下作操作,因此实验之前需要做一些准备。
    • 1、输入命令安装一些用于编译32位C程序的东西:
sudo apt-get update
sudo apt-get install lib32z1 libc6-dev-i386
sudo apt-get install lib32readline-gplv2-dev

- 2、输入命令“linux32”进入32位linux环境。此时你会发现,命令行用起来没那么爽了,比如不能tab补全了,所以输入“/bin/bash”使用bash:

实验步骤

初始设置

  • Ubuntu和其他一些Linux系统中,使用地址空间随机化来随机堆(heap)和栈(stack)的初始地址,这使得猜测准确的内存地址变得十分困难,而猜测内存地址是缓冲区溢出攻击的关键。因此本次实验中,我们使用sudo sysctl -w kernel.randomize_va_space=0命令关闭这一功能

  • 此外,为了进一步防范缓冲区溢出攻击及其它利用shell程序的攻击,许多shell程序在被调用时自动放弃它们的特权。因此,即使你能欺骗一个Set-UID程序调用一个shell,也不能在这个shell中保持root权限,这个防护措施在/bin/bash中实现。

  • linux系统中,/bin/sh实际是指向/bin/bash或/bin/dash的一个符号链接。为了重现这一防护措施被实现之前的情形,我们使用另一个shell程序(zsh)代替/bin/bash。下面的指令描述了如何设置zsh程序:

shellcode

  • 一般情况下,缓冲区溢出会造成程序崩溃,在程序中,溢出的数据覆盖了返回地址。而如果覆盖返回地址的数据是另一个地址,那么程序就会跳转到该地址,如果该地址存放的是一段精心设计的代码用于实现其他功能,这段代码就是shellcode。
    • 观察以下代码:
#include <stdio.h>
int main( ) {
char *name[2];
name[0] = ‘‘/bin/sh’’;
name[1] = NULL;
execve(name[0], name, NULL);
}

本次实验的shellcode,就是刚才代码的汇编版本:
\x31\xc0\x50\x68"//sh"\x68"/bin"\x89\xe3\x50\x53\x89\xe1\x99\xb0\x0b\xcd\x80

漏洞程序

  • 步骤如下:
    • 把以下代码保存为“stack.c”文件,保存到 /tmp 目录下。代码如下:

    • 通过代码可以知道,程序会读取一个名为“badfile”的文件,并将文件内容装入“buffer”。
      编译该程序,并设置SET-UID。命令如下:
    • GCC编译器有一种栈保护机制来阻止缓冲区溢出,所以我们在编译代码时需要用 –fno-stack-protector 关闭这种机制。
      而 -z execstack 用于允许执行栈。

攻击程序

  • 我们的目的是攻击刚才的漏洞程序,并通过攻击获得root权限。
    • 把以下代码保存为“exploit.c”文件,保存到 /tmp 目录下。代码如下:

    • 注意上面的代码,“\x??\x??\x??\x??”处需要添上shellcode保存在内存中的地址,因为发生溢出后这个位置刚好可以覆盖返回地址。而 strcpy(buffer+100,shellcode); 这一句又告诉我们,shellcode保存在 buffer+100 的位置。

    • 现在我们要得到shellcode在内存中的地址,输入命令:

gdb stack
disass main


- 接下来的操作:

根据语句 strcpy(buffer+100,shellcode); 我们计算shellcode的地址为 0xffffd1b0(十六进制)+100(十进制)=0xffffd214(十六进制)
- 现在修改exploit.c文件!将 \x??\x??\x??\x?? 修改为 \x14\xd2\xff\xff

然后,编译exploit.c程序:
gcc -m32 -o exploit exploit.c

攻击结果

先运行攻击程序exploit,再运行漏洞程序stack,观察结果,获取root权限即为成功。

遇到的问题和解决方法

  • 问题一:

    通过ls命令检查,发现没有stack文件,于是将cat命令改为了gedit stack.c
  • 问题二:

    仔细检查后,发现在攻击程序步骤中,exploit.c代码“\x??\x??\x??\x??”处需要添上shellcode保存在内存中的地址,因为发生溢出后这个位置刚好可以覆盖返回地址。而在实验步骤中漏掉了这一点。改正之后成功。
posted on 2017-05-06 22:45  20169214姚静  阅读(446)  评论(0编辑  收藏  举报