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[原创]从0开始CTF-PWN（二）从PWN的HelloWorld-栈溢出开始
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发表于: 2020-5-2 01:40
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作者：dxbaicai
上一篇中我们介绍了PWN的基础环境：
从0开始CTF-PWN（一）——基础环境准备
本篇会从PWN的HelloWorld——栈溢出漏洞开始，进行新手教程，由于我也是刚学习，所以理解上也是从新手的角度出发的，一些理解不到位的地方，恳请各位大神指正，我会及时修订。
为了降低入门难度，会关闭操作系统的地址空间随机化（ASLR），这是针对栈溢出漏洞被操作系统广泛采用的防御措施。
在实验环境创建.c源代码文件，使用如下命令进行编译。
知识点-编译参数说明
我们来看这样一段程序，来自PWN著名站点pwnable的经典程序bof，下载下来代码如下：
我们先简单读一下这段代码，main函数中调用了func函数，但参数为0xdeadbeef，func函数中定义了一个char overflowme[32]的32位字符数组，调用gets函数获取用户的输入，如果key参数是0xcafebabe，则返回shell。可以看到我们的目的就是想办法使得参数key等于0xcafebabe，这样就能get shell，但是key在main函数调用时写死了，有什么办法可以改动吗？
注意这句gets(overflowme);，会将我们输入的内容填入overflowme字符数组，如果填入超过32位的定义长度，就会发生栈溢出。
函数调用栈
函数调用栈是指程序运行时内存一段连续的区域，用来保存函数运行时的状态信息，包括函数参数与局部变量等。称之为“栈”是因为发生函数调用时，调用函数（caller）的状态被保存在栈内，被调用函数（callee）的状态被压入调用栈的栈顶；在函数调用结束时，栈顶的函数（callee）状态被弹出，栈顶恢复到调用函数（caller）的状态。函数调用栈在内存中从高地址向低地址生长，所以栈顶对应的内存地址在压栈时变小，退栈时变大。
典型的函数调用栈结构如下：
上面说的可能还是太抽象了，最好的办法就是自己动手调试跟踪一下程序运行过程中栈的变化情况，因为栈结构的理解在PWN中是基础的基础，非常重要，所以这里建议大家一定要自己调试一下去理解这一变化过程。
使用gdb开始调试
使用disassemble查看函数汇编代码
在main函数调用func函数的地方下断点，观察此时的栈结构
左侧为eip指令的地址，我们给0x080491ef这条call func指令下断点，然后r运行，程序会到断点处停下。
此时查看栈信息，可以看到如之前描述，栈顶存放的是main函数中func(0xdeadbeef)的参数。
和main函数中进行对比，发现一致。
知识点-gdb调试工具常用指令
掌握了上面的函数调用过程，回到上面的问题上来，我们要怎么使得key == 0xcafebabe呢？
可以看到从地址0xffffd5e0开始填充a，计算0xffffd610 - 0xffffd5e0 = 48，即填充48位的padding后，即开始覆盖参数key的值。
将程序通过socat发布到5555端口
在虚拟机外执行payload测试
成功获得Shell
再次强调，官网由于开启了栈保护，相比本地环境没有开启，会在栈上额外插入4字节的保护内容（padding变为52位），但并不影响解题思路。
这里提供了pwntools攻击的实现，注释已有详细说明。
通过这样一个栈溢出程序练习，掌握了程序基本的栈调用结构，初步体会到了栈溢出的效果。那么我们继续思考，本题中是直接提供了system("/bin/sh")语句反弹shell，如果没有这句，我们又要怎么获得Shell呢？
# 注意，下面是临时修改方案，系统重启后会被重置为2echo 0 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space
# 注意，下面是临时修改方案，系统重启后会被重置为2echo 0 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space
gcc-4.8 -g -m32 -O0 -fno-stack-protector -z execstack -o [可执行文件名] [源文件名]
gcc-4.8 -g -m32 -O0 -fno-stack-protector -z execstack -o [可执行文件名] [源文件名]
#include <stdio.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>void func(int key){
char overflowme[32];
printf("overflow me : ");
gets(overflowme); // smash me!
if(key == 0xcafebabe){
system("/bin/sh");
}
else{
printf("Nah..\n");
}
}int main(int argc, char* argv[]){
func(0xdeadbeef);
return 0;
}#include <stdio.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>void func(int key){
char overflowme[32];
printf("overflow me : ");
gets(overflowme); // smash me!
if(key == 0xcafebabe){
system("/bin/sh");
}
else{
printf("Nah..\n");
}
}int main(int argc, char* argv[]){
func(0xdeadbeef);
return 0;
}gcc-4.8 -g -m32 -O0 -fno-stack-protector -z execstack -o bof_32-gcc4.8 bof.c
gcc-4.8 -g -m32 -O0 -fno-stack-protector -z execstack -o bof_32-gcc4.8 bof.c
# 说明 1. 随着函数执行，地址从高地址向低地址增长。
2. esp寄存器指向栈顶。
3. 按先进后出原则，调用函数（caller）先入栈，被调用函数（callee）后入栈。
# 说明 1. 随着函数执行，地址从高地址向低地址增长。
2. esp寄存器指向栈顶。
3. 按先进后出原则，调用函数（caller）先入栈，被调用函数（callee）后入栈。
gdb -q bof_32-gcc4.8
# 调试的一开始输入(gdb8.0以上版本必须加，否则会导致断点设置失败)(gdb) startigdb -q bof_32-gcc4.8
# 调试的一开始输入(gdb8.0以上版本必须加，否则会导致断点设置失败)(gdb) starti# 查看main函数(gdb) disassemble main# 查看func函数(gdb) disassemble func# 查看main函数(gdb) disassemble main# 查看func函数(gdb) disassemble func# 下断点(gdb) b *0x080491ef
# 运行(gdb) r# 下断点(gdb) b *0x080491ef
# 运行(gdb) r(gdb) stack(gdb) stack(gdb) stepi(gdb) stepi# 检查开启了哪些保护(gdb) checksec输出：CANARY : disabledFORTIFY : disabledNX : ENABLEDPIE : disabledRELRO : Partial# 对进程调试gdb attach [pid]# 调试的一开始输入(gdb8.0以上版本必须加，否则会导致断点设置失败)starti# 查看main函数(gdb) disassemble main# 命令将函数代码和汇编指令映射起来disassemble /m func
# 增加断点(gdb) b *[address]
# 运行(gdb) r# 查看esp内容（以16进制查看$esp地址处2个单位的内容，每个单位4个字节）(gdb) x/2wx $esp
# 显示寄存器指向的地址p $寄存器：显示寄存器指向的地址# 显示寄存器内容用x命令可以显示内容，“x/格式 地址”。
x $pc：显示程序指针内容x/i $pc：显示程序指针汇编。
x/10i $pc：显示程序指针之后10条指令。
# 继续执行(gdb) c# 单步调试(gdb) stepi或 单步过(gdb) ni或 单步入(gdb) si# 显示当前所有寄存器的值(gdb) i r# 设置自动显示接下来的要执行的3条指令(gdb) display /3i $eip
# 查询进程信息(一般运行一遍后会加载出libc)(gdb) info proc mappings / (gdb) info proc map
——可以用于查找libc信息# 从libc中查找关键字(gdb) find "/bin/sh"
# 检查开启了哪些保护(gdb) checksec输出：CANARY : disabledFORTIFY : disabledNX : ENABLEDPIE : disabledRELRO : Partial# 对进程调试gdb attach [pid]# 调试的一开始输入(gdb8.0以上版本必须加，否则会导致断点设置失败)starti# 查看main函数(gdb) disassemble main# 命令将函数代码和汇编指令映射起来disassemble /m func
# 增加断点(gdb) b *[address]
# 运行(gdb) r# 查看esp内容（以16进制查看$esp地址处2个单位的内容，每个单位4个字节）(gdb) x/2wx $esp
# 显示寄存器指向的地址p $寄存器：显示寄存器指向的地址# 显示寄存器内容用x命令可以显示内容，“x/格式 地址”。
x $pc：显示程序指针内容x/i $pc：显示程序指针汇编。
x/10i $pc：显示程序指针之后10条指令。
# 继续执行(gdb) c# 单步调试(gdb) stepi或 单步过
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大概率是编译环境、编译参数不正确，之前用gcc4.8+以上版本会有类似情况，注意下按第一篇环境准备里的配置。编译参数记得要关闭各种优化并设置-m32。另外payload中每个人的返回地址因为编译环境差异是可能不同的，要按方法自己确定，直接照搬是不行的。
最后于 2020-5-6 14:10
被dxbaicai编辑
，原因： 修改回复
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不好意思之前用的图床。。图片现在应该都改到站内地址了。 |
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我用的是GNU gdb (Debian 9.1-3) 9.1 |
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可能是你编译环境和我有差别，特别是gcc版本和编译参数 |
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