20144306《网络对抗》MAL_逆向与Bof基础

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。我们将学习三种方法运行这个代码片段，然后学习如何注入运行任何Shellcode。

实践三种方法

1. 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。
2. 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。
3. 注入一个自己制作的shellcode并运行这段shellcode

• 这3种思路，基本代表现实情况中的3种攻击目标
  • 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。

基础知识

• 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。

• 会使用gdb,vi。

具体的指令可以回到指导中查。

方法1：直接修改程序机器指令，改变程序执行流程

反汇编，了解pwn1可执行文件中的基本函数功能

• 键入指令：objdump -d pwn1 | more
• 找到该程序的gershell、foo与main三个函数：foo函数功能为将用户输入的字符回显在屏幕上，getshell函数为打开一个可用Shell。
• 读汇编语言可知，程序通过main函数入口开始执行代码，执行到call处会跳转到foo函数，其中还有一个没有调用的getshell函数，显然如果程序正常执行，是不会运行getshell函数部分的，而我们就是要通过修改程序机器指令，让程序在执行到call处时转跳到getshell函数，达到改变程序执行流程的目的。

直接修改机器码

最基本的思路就是修改跳转地址，让main函数不再调用foo函数，转而调用getshell函数。观察如下代码：

root@KaliYL:~#  objdump -d pwn1 | more

0804847d <getShell>:
 804847d:   55                      push   %ebp
 ...
08048491 <foo>:
 8048491:   55                      push   %ebp
 ...
080484af <main>:
 ...
 80484b5:   e8 d7 ff ff ff          call   8048491 <foo>
 80484ba:   b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax
 ...

• 首先我们先看反汇编指令"call 8048491 "，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”，机器指令e8表示跳转，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。
• 通过计算可以得到0x80484ba + 0xffffffd7 = 0x8048491，该位置的指令恰好是foo函数。
• 将上述计算式抽象出来可得：call机器码 = 跳转地址 - 正常流程的下一个EIP
• 用windows计算器计算0x804847d-0x80484ba=？

• 结果为0xc3ffffff，则得到调用getshell函数的机器码为：e8 c3 ff ff ff
• 接下来我们只需要修改机器码即可：

此处对pwn1进行了备份，我们将对备份文件pwn2进行操作。

• • Step1：vi pwn2，用vim编辑器查看可执行文件pwn2，可以看到如下乱七八糟的车祸场景。

• • Step2：%! xxd，键入前述指令查看其16进制表示，看起来就工整多了。

• • Step3：/e8 d7，查询需要改动的机器码的位置，锁定后，按r键将其改为e8 c3

 ---->

• • Step4：%! xxd -r，退出16进制模式（注意：此处如果直接以16进制形式保存退出，运行该文件会报错）
  • Step5：:wq!，保存并退出。
• 此时，我们可以再用反汇编指令查看其机器码，不难发现此时已经改变了原代码。

• 退出到终端，执行指令：./pwn2，结果如下：

方法2：通过构造输入参数，造成BOF攻击，改变程序执行流

原理

• 目标：触发getshell函数。
• 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。
• 在读入字符串时系统只预留了__字节的缓冲区，超出部分会造成溢出，我们需要覆盖返回地址。

确认输入字符串哪几个字符会覆盖到返回地址

接下来就来亲自体验一把溢出的感觉吧（先备份成pwn3）

• 经试发现，当输入达到28字节产生溢出Segmentation fault。

• 现在能明确该程序有溢出漏洞了，接下来我们接着往后输入，观察什么时候可以覆盖其返回地址，让程序调用完foo函数后走向getshell函数，就能达到目的了。在此，我们使用用GDB调试工具。

GDB调试，确认用什么值来覆盖返回地址

• gdb pwn3，进入调试，并输入一串可让其溢出的字符：

• 继续测试：

• info r，查看溢出时寄存器状态如下：

• 不难发现，此时“1234”覆盖了其新的eip，所以我们只需要将getshell的内存地址替换这4个字符，就可以达到程序向getshell函数转移的目的。
• 构造一串特殊的输入，由于getShell的内存地址是0x0804847d，而其对应的ASCII没有字符，所以我们通过一个简单的perl脚本语言来构造输入值。
  • perl -e 'print "11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08\x0a"' > input

　　　　注意：kali系统采用的是大端法，所以构造内存地址时注意顺序，末尾的\0a表示回车换行。

• (cat input; cat) | ./pwn3，将input文件作为输入，结果如下：

实践总结

• 本次实践我只尝试了前面两种方法，第一次实际操作BOF，之前都是只知道这个词，停留在理论层面上。
• 此次实验通过备份文件，利用2种不同的方法，达到了获取shell的目的，还是很有收获的。
• anyway，这个小训练还比较“平易近人”，真正的BOF是结合了shellcode编程与注入，OMG，学习的路还很长呀。

 

date：2017.3.9

by 20144306