0x00 背景

      最近在学习house_of_orange技术，house_of_orange技术已经和house_of_lore、house_of_Spirit一样，成为一种堆溢出利用技巧，思路来自ctf-HITCON-2016的同名题目。最近学习到这里，看了github上shellphish/how2heap中的讲解和多篇题解对漏洞触发条件依然不太理解，恰巧做到了pwnable.tw上的BookWriter题目，真正实践了一次。

0x01题目分析

首先这是一道逻辑清晰的题目，主要有添加书页、浏览书页、编辑书页和查看信息功能。

其中定义了两个int[8]数组在BSS段，分别存储书页的地址和书页内容大小信息，两数组在BSS段上位置相邻。

1. 添加操作使用从0~8顺序查找的方式，进行堆块申请，堆块大小由用户输入，并且用户此时可获得一次输入堆块内容的机会。

2. 查看书页内容操作，用户可输入0~7的数字查询书页内容。

3. 编辑操作，用户同样可输入0~7数字，根据存储在size数组的大小进行写入，并利用strlen函数，重新更新书页的size值。

4. 查看信息。打印一系列信息。

题目中给出的libc.so版本是 2.23.

0x02 漏洞分析

1. 堆地址泄露

可以主要到bss段上的排列顺序是char author_name[0x40]、int page[8]、int page_size[8]。在输入author_name时，输入长度是0x40，打印时使用%s，造成泄露page中存储的堆地址。

2. 堆溢出

堆溢出漏洞有两处，第一处在edit函数中，用户输入完数据后，程序使用strlen函数重置page_size的值，当用户输入与下一堆块中的size相连时，strlen会返回用户输入长度+下一堆块size，再次编辑造成了下一堆块的size被篡改。第二处在于add函数中对允许写入的判断是i<=8,page[i]==NULL。可以发现&page[8] = &page[0]的地址，当page[0]被覆盖为一个堆块地址时，造成了对page[0]超长写入，可以覆盖到很远的地址,可以说是一个等号引发的血案了。

0x03 漏洞利用

整个程序中没有出现free函数，常规的UAF、Double free都不存在。看了很多的house_of_orange资料，恰好想到使用这种方法，这种攻击成功需要如下条件（shellphish上提供的方法）：

1. heap地址

2. 堆溢出

3. libc地址

4. libc 2.23及以下版本（2.24版本开始对vtable有check，不过也可以绕过）

house_of_orange思路简介：

1. 首先修改top块的size，然后申请一个较大的块（不大于mmap申请的阈值，大于top块当前大小），当修改的size满足一定条件时，原来的top会被释放到unsorted bin。

2. 通过堆溢出覆写原top内容，主要是构造IO_file_plus指针中的函数虚表，并伪造bk指针为unsorted bin攻击做铺垫。

3. 当再次申请内存时，造成unsorted bin attack，将__IO_list_all覆写为原top头地址，由于unsorted bin结构的破坏，程序异常，会在malloc中调用malloc_printerr函数进行错误打印，在malloc_printerr中调用__libc_message，进一步调用abort()，再调用 _IO_flush_all_lockp()，在其中调用了_IO_OVERFLOW(fp,EOF)，这个函数是使用虚表调用，如果可以覆盖调用的虚表，就可以达到执行system('/bin/sh')。

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