下载glibc引入Safe-Linking机制版本：

编译：

指定glibc编译poc代码：

安装pwngdb，之后就可以愉快地调试了。

打算从glibc 2.32引入Safe-Linking 保护，将堆块头部保存的地址重新计算，具体计算过程如下：

将指针的地址右移PAGE_SHIFT 再和指针本身异或，如下，L为指针的地址，P为指针本身，该操作是可逆的，取指针时再做一次操作就可以还原得到原来的指针：

上述这种方法相当于对指针进行了随机化，有点像linux 内核下CONFIG_SLAB_FREELIST_HARDENED的缓解机制，CONFIG_SLAB_FREELIST_HARDENED的计算是：

在 kmem_cache 增加了一个unsigned long类型的变量random。

主要就是泄漏L>>12的值，通过构造堆块，使得chunkC被包含在一个大堆块中，有两个指针同时指向chunkC，造成UAF，释放一个chunkC指针到tcache中，此时chunkC为tcache中第一个bin，fd引入补丁前填充的是0，此时因为Safe-Linking，P' = L >> 12 ^ P = L >> 12 ^ 0 = L >> 12。所以fd填充的是L>>12的值，所以通过另一个chunkC指针就可以泄露该值，后续将目标地址和L12异或计算填充到fd，就可以达到任意地址的读写。

以下demo代码最终效果是将arbitrary_variable变量改写成0x112233445566。并且没有Safe-Linking的引入，demo代码也能达到相同效果，因为此时泄露出来的L>>12为0，目标地址和0异或还是正确的地址。

综上所述，要绕过Safe-Linking主要就是泄露L的信息。其实如果能泄露堆的地址也可以。

（1）首先将tcachebin_0xa0全部填满：

（2）再释放chunkB后，chunkB就会进入unsorted bin中

（3）覆盖chunkD的pre_size为0x140，size为0xa0，并填充 chunkD[0x98] = '\x21';

（4）伪造chunkB的size为0x141，再释放chunkD，就会将chunkD当成0xa0大小的堆块进行释放，并和之前chunkB进行合并，得到0x140+0xa0=0x1e0的unsorted bin，将chunkC包含其中：

（5）将0x1e0大小的chunkB分割成junk（就是最开始的chunkB）和chunkC2（即最开始的chunkC），此时chunkC和chunkC2同时指向同一个堆块，释放chunkC2后，进入tcachebin_0xa0，fd填充的是L>>12的值

（6）泄露得到L>>12的值，伪造要分配的目标堆块地址，将arbitrary_variable变量包含在堆块中。重新申请chunkC3，此时chunkC和chunkC3指向同一个堆块

（7）修改chunkC的fd为伪造的目标堆块地址，利用house of spirit ，分配到该堆块，就可以修改arbitrary_variable变量的值。

完整demo代码如下：

每个线程通过一个tcache_perthread_struct线程本地变量保存tcache bin以及相关的chunk计数。tcache_perthread_struct的初始化过程如下，在分配堆块时，会先分配tcache_perthread_struct结构体，大小为0x290，在堆块的最开始位置。

tcache_perthread_struct的结构如下：

count是一个字节数组（共64个字节，对应64个tcache链表），其中每一个字节表示的是tcache每一个链表中有多少个元素。entries是一个指针数组（共64个元素，对应64个tcache链表， tcache bin中最大为0x400字节），每一个指针指向的是对应tcache_entry结构体的地址。

如果我们能够修改tcache_perthread_struct这个结构体的内容，就可以完全控制malloc的内存分配。

（1）因为tcache_perthread_struct结构体，在堆块的最开始位置，可以通过计算偏移，通过当前堆块的地址减去偏移，得到tcache_perthread_struct的地址。

（2）在释放一个堆块后，会在堆块的bk位置填充tcache_perthread_struct的地址。

houseofio.c

上述demo还是需要泄露得到tcache_perthread_struct结构体的地址，以下的demo不需要：

houseofstructuredio.c

另一个类似的demo，只是不通过释放再重新申请得到tcache_perthread_struct结构体，而是直接修改tcache_perthread_struct结构体:

houseofiostructuaf.c

在uclibc-ng中引入的补丁：https://gogs.waldemar-brodkorb.de/oss/uclibc-ng/commit/886878b22424d6f95bcdeee55ada72049d21547c 就是在取p->fd和存放p->fd时都改成调用REVEAL_PTR

https://research.checkpoint.com/2020/safe-linking-eliminating-a-20-year-old-malloc-exploit-primitive/ 机制介绍

https://www.researchinnovations.com/post/bypassing-the-upcoming-safe-linking-mitigation 机制绕过

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