2019-2020-1 20199302《Linux内核原理与分析》第十一周作业

缓冲区溢出

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。

一、实验目的

利用缓冲区溢出的漏洞，通过命令 sudo sysctl -w kernel.randomize_va_space=0，关闭系统的地址空间随机化机制，然后用 exploit 程序攻击 stack 程序，最后获得root权限。

二、实验原理

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。

三、实验内容

1、通过命令 sudo sysctl -w kernel.randomize_va_space=0，关闭系统的地址空间随机化机制：由于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，我们使用命令关闭这一功能。

2、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。 实验截图如下：



3、输入命令“linux32”进入32位linux环境。 4、在 /tmp 目录下新建一个 stack.c 文件，并且输入以下代码，编译该程序，并设置 SET-UID。 实验截图：

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。

-g 参数是为了使编译后得到的可执行文档能用 gdb 调试。

在 /tmp 目录下新建一个 exploit.c 文件，输入如下内容：

现在我们要得到 shellcode 在内存中的地址，输入命令：

gdb stack
disass main

按照实验中的步骤进行设置断点，运行，获得str的地址，加上100的十六进制得到的结果以修改exploit.c。编译并运行exploit.c