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365 - Day1：学习CTF Wiki栈溢出基础和ROP基础

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《365天获取玄武实验室的工作》，推荐原版。

栈溢出基础

Canary

栈帧结构

alt

栈溢出原理

Stack Overflow Principle:通过栈溢出覆盖掉函数栈帧的返回地址, 当函数返回时就会跳入攻击者覆写的地址继续执行代码.
栈溢出前提：

  • 程序必须向栈上写入数据。
  • 写入的数据大小没有被良好地控制。

i. 确认溢出的长度可以到达栈帧返回地址
ii. 确认没有开启Stack Canary
iii. 确认覆写的地址所在的段具有可执行权限

  • 编译选项-fno-stack-protector用于关闭Stack Canary
  • 编译时需要加-no-pie确保不会生成位置无关文件，PIE（Position Independent Executable）
  • 关闭ASLR: echo 0 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space
  • -m32 - 生成32位程序
  • gcc -v查看默认PIE设置

关于ASLR：

  • 0，关闭 ASLR，没有随机化。栈、堆、.so 的基地址每次都相同。
  • 1，普通的 ASLR。栈基地址、mmap 基地址、.so 加载基地址都将被随机化，但是堆基地址没有随机化。
  • 2，增强的 ASLR，在 1 的基础上，增加了堆基地址随机化。
    修改命令echo 0 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space

🌰：

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#include <stdio.h>
#include <string.h>
void success() { puts("You Hava already controlled it."); }
void vulnerable() {
  char s[12];
  gets(s);
  puts(s);
  return;
}
int main(int argc, char **argv) {
  vulnerable();
  return 0;
}

这里gets()是一个危险函数，gets()以回车判断输入结束，不检验输入长度。

在这个例子中，目的是希望程序运行的时候可以跳到success函数执行。
丢入IDA反编译之后的结果是：

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int vulnerable()
{
  char s; // [esp+4h] [ebp-14h]

  gets(&s);
  return puts(&s);
}

该字符串距离 ebp 的长度为 0x14（注意这里是16进制），所以对应的栈结构为：

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             +-----------------+
             |     retaddr     |
             +-----------------+
             |     saved ebp   |
      ebp--->+-----------------+
             |                 |
             |                 |
             |                 |
             |                 |
             |                 |
             |                 |
s,ebp-0x14-->+-----------------+

同时可以从IDA获取success函数的起始地址为“0x08048456”

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.text:08048456 ; int __cdecl success()
.text:08048456                 public success
.text:08048456 success         proc near
.text:08048456
.text:08048456 var_4           = dword ptr -4
.text:08048456
.text:08048456 ; __unwind {
.text:08048456                 push    ebp
.text:08048457                 mov     ebp, esp
.text:08048459                 push    ebx
.text:0804845A                 sub     esp, 4
.text:0804845D                 call    __x86_get_pc_thunk_ax
.text:08048462                 add     eax, 1B9Eh
.text:08048467                 sub     esp, 0Ch
.text:0804846A                 lea     edx, (aYouHaveAlready - 804A000h)[eax] ; "You Have already controlled it."
.text:08048470                 push    edx             ; s
.text:08048471                 mov     ebx, eax
.text:08048473                 call    _puts
.text:08048478                 add     esp, 10h
.text:0804847B                 nop
.text:0804847C                 mov     ebx, [ebp+var_4]
.text:0804847F                 leave
.text:08048480                 retn
.text:08048480 ; } // starts at 8048456
.text:08048480 success         endp

注：IDA使用空格切换反汇编窗口的图形和文本。

因为gets函数不检查输入长度，所以输入的字符串可以设定为

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0x14*'a'+'bbbb'+success_addr

此时新的栈结构为：

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             +-----------------+
             |     0x08048456  |
             +-----------------+
             |      bbbb       |
      ebp--->+-----------------+
             |                 |
             |                 |
             |                 |  #这部分填充a
             |                 |
             |                 |
             |                 |
s,ebp-0x14-->+-----------------+