Exp1 PC平臺逆向破解

實踐目標

本次實踐的對象是一個名為pwn1的linux可執行文件。該程序正常執行流程是：main調用foo函數,foo函數會簡單回顯任何用戶輸入的字符串。該程序同時包含另一個代碼片段，getShell，會返回一個可用Shell。正常情況下這個代碼是不會被運行的。我們實踐的目標就是想辦法運行這個代碼片段。我們將學習兩種方法運行這個代碼片段，然后學習如何注入運行任何Shellcode。

三個實踐內容如下：

  • 1.手工修改可執行文件，改變程序執行流程，直接跳轉到getShell函數。
  • 2.利用foo函數的Bof漏洞，構造一個攻擊輸入字符串，覆蓋返回地址，觸發getShell函數。
  • 3.注入一個自己制作的shellcode并運行這段shellcode。

這幾種思路，基本代表現實情況中的攻擊目標:

  • 運行原本不可訪問的代碼片段
  • 強行修改程序執行流
  • 以及注入運行任意代碼

基礎知識

  • 熟悉Linux基本操作，能看懂常用指令,如管道（|），輸入、輸出重定向（>）等。
  • 理解Bof的原理。
  • 能看得懂匯編、機器指令、EIP、指令地址。
  • NOP：NOP指令即“空指令”。執行到NOP指令時，CPU什么也不做，僅僅當做一個指令執行過去并繼續執行NOP后面的一條指令。
  • JNE：條件轉移指令，如果不相等則跳轉。
  • JE：條件轉移指令，如果相等則跳轉。
  • JMP：無條件轉移指令。
  • CMP：比較指令，功能相當于減法指令，只是對操作數之間運算比較，不保存結果。cmp指令執行后，將對標志寄存器產生影響。其他相關指令通過識別這些被影響的標志寄存器位來得知比較結果。
  • 會使用gdb,vi。

1直接修改程序機器指令，改變程序執行流程

  • 知識要求：Call指令，EIP寄存器,指令跳轉的偏移計算，補碼，反匯編指令objdump，十六進制編輯工具

  • 學習目標：理解可執行文件與機器指令

  • 進階：掌握ELF文件格式，掌握動態技術

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1.1反匯編pwn1文件

輸入命令：objdump -d 文件名 | more

 下面只保留了最核心的幾行代碼

 

"call 8048491 "是匯編指令，是說這條指令將調用位于地址8048491處的foo函數；其對應機器指令為“e8 d7ffffff”，e8即跳轉之意。

本來正常流程，此時此刻EIP的值應該是下條指令的地址，即80484ba，但如一解釋e8這條指令，CPU就會轉而執行 “EIP + d7ffffff”這個位置的指令。“d7ffffff”是補碼,表示-41，41=0x29,80484ba +d7ffffff= 80484ba-0x29正好是8048491這個值。

main函數調用foo，對應機器指令為“e8 d7ffffff”，
那我們想讓它調用getShell，只要修改“d7ffffff”為，"getShell-80484ba"對應的補碼就行。
用Windows計算器，直接 47d-4ba就能得到補碼，是c3ffffff。
下面我們就修改可執行文件，將其中的call指令的目標地址由d7ffffff變為c3ffffff。

1.2修改可執行文件，將其中的call指令的目標地址由d7ffffff變為c3ffffff

對pwn1進行備份，將對備份文件hyt進行操作。

root@KaliYL:~# cp pwn1 hyt  (我的pwn1在桌面上，我直接在桌面上copy了)
root@KaliYL:~# vi pwn2

使用命令：vi hyt 在vim編輯器查看可執行文件hyt

在編輯器內按ESC鍵，輸入命令:%!xxd將顯示模式切換為16進制模式，如下圖：

 

 

查找要修改的內容

輸入命令：/e8 d7，如下圖：

在vim的普通模式下，按r鍵修改d7為c3。如圖：

輸入命令:%!xxd -r ,轉換16進制為原格式

輸入命令:wq , 存盤退出vi

反匯編看一下，call指令是否正確調用getShell

運行下改后的代碼，會得到shell提示符#

 

2通過構造輸入參數，造成BOF攻擊，改變程序執行流

2.1基本原理

我們的目標是觸發getShell函數，該可執行文件正常運行是調用函數foo，這個函數有Buffer overflow漏洞，讀入字符串時系統只預留了__字節的緩沖區，超出部分會造成溢出，我們的目標是覆蓋返回地址。

2.2確認輸入字符串哪幾個字符會覆蓋到返回地址

使用GDB調試工具調試，確認用什么值來覆蓋返回地址
gdb pwn1進入調試，并輸入一串可讓其溢出的字符：

輸入命令：info r eip，

查看溢出時寄存器狀態如下：

查看指令寄存器eip內的值為0x34333231，通過對照ASCII碼表，可知對應的值為4321,即覆蓋了返回地址的值，需要對它進行修改，只要把這四個字符替換為 getShell 的內存地址，輸給pwn1，pwn1就會運行getShell。

2.3 確認用什么值來覆蓋返回地址

getShell的內存地址，通過反匯編時可以看到，即0804847d。對比之前 eip 0x34333231 0x34333231，正確應用輸入 11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08

2.4構造輸入字符串

由為我們沒法通過鍵盤輸入\x7d\x84\x04\x08這樣的16進制值，所以先生成包括這樣字符串的一個文件。\x0a表示回車，如果沒有的話，在程序運行時就需要手工按一下回車鍵。再通過xxd查看文件十六進制格式的內容。

 

然后將input的輸入，通過管道符“|”，作為4322的輸入。

 

3注入Shellcode并執行

3.1準備一段Shellcode

  • shellcode就是一段機器指令（code）
  • 通常這段機器指令的目的是為獲取一個交互式的shell（像linux的shell或類似windows下的cmd.exe）,所以這段機器指令被稱為shellcode。
  • 在實際的應用中，凡是用來注入的機器指令段都通稱為shellcode，像添加一個用戶、運行一條指令。

3.2準備工作

設置堆棧可執行命令:execstack -s 4322
查詢文件的堆棧是否可執行命令:execstack -q 4322
查看地址是否隨機化命令：more /proc/sys/kernel/randomize_va_space 0為關閉，2為打開

關閉地址隨機化命令:echo "0" > /proc/sys/kernel/randomize_va_space

3.3構造要注入的shellcode

  • Linux下有兩種基本構造攻擊buf的方法：
  • retaddr+nop+shellcode
  • nop+shellcode+retaddr
  • 本次實驗采用了retaddr+nop+shellcode的方法

 將寫好的代碼通過管道方式輸入給程序4322中的foo函數進行覆蓋 (cat input_shellcode;cat) | ./4322

輸入完指令只需要按一次回車，然后我們需要打開另一個終端.

3.4打開另外一個終端

用gdb來調試這個進程

首先找到4322程序的進程號ps -ef | grep 4322

啟動gdb調試這個程序 gdb attach 624

 

 

通過disassemble foo 命令進行反匯編，并設置斷點，來查看注入buf的內存地址 

輸入c使其繼續運行，同時在原來的終端里回車，再返回調試終端。

 

 

3.4修改注入代碼的覆蓋地址

  使用info r esp命令查找地址，再用x/16x 命令加查找出的地址來查看其存放內容。

  可以知道 01010304 所在的地址為 0xffffd36c,那么注入的shellcode代碼的地址應該在該地址后四個字節的位置，即0xffffd36c + 0x00000004 = 0xffffd370（老師，因為之前做錯了好幾次，之后做的時候發現這里忘記截圖了）

  修改注入代碼的覆蓋地址如圖

攻擊成功！

實踐感想

通過本次實驗，我對網絡攻擊有了更加深入的了解，在實驗過程中出現了很多問題，在同學的幫助以及回憶老師上課講的知識點，掌握了如何手工修改可執行文件，改變程序執行流程，直接跳轉到getShell函數。

學會了如何利用foo函數的Bof漏洞，構造一個攻擊輸入字符串，覆蓋返回地址，觸發getShell函數。練習了怎么去注入一個自己制作的shellcode并運行這段shellcod，也大概明白了其中的原理，同時也對linux操作

系統越來越熟悉，完成這個實驗也給了我挺大的成就感，讓我變得更加細心、耐心。

 

什么是漏洞？有什么危害

根據自己的理解漏洞一個就是一些程序員沒有想到的邊界問題，被網絡攻擊者利用，對網絡進行攻擊。

在這個數字化時代網絡漏洞可能會造成信息泄露、網絡癱瘓、錢財損失。