author: h1k0

lslice 是 SECCON CTF 2022 出的一道 Lua Pwn，比赛时一直没找到漏洞点，对 Lua 也完全不熟悉，因此该题不得不放弃。后续在 github 上看到了别人的 writeup 并复现了一下，发现题目其实并不难，只是需要用到 Lua 中的某些特殊方法。

题目的描述是这样的：

Pull Request: Add slice method for Lua table，Commit: cfbe378f906061ee56f91acfbdf569d0d3fb9556

也就是说，出题人基于 Lua 项目的某个提交，为 lua 中的 table 添加了 slice 方法。

拿到题目附件后，发现题目给了一个 patch 文件，编译好的目标 binary 以及一些其他部属相关的文件，使用以下命令：

对 patch.diff 进行简要分析，发现主要做了 3 处修改：

也就是说，该题的目标就是劫持控制流到 win 函数，那么 tslice 就是需要我们重点关注的函数。

出题人添加的 tslice 函数如下所示，简单来说，该函数获取目标 table 的长度 len，以及 start 和 end 两个参数，之后对这些参数进行一些检查，并创建一个新的 table，最后将 start 和 end 之间的原始 table 数据拷贝到新创建的目标 table 处。

经过多次检查，我们并没有在这个函数里找到可以被利用的点（所以当时放弃了qwq）。但后来看了别人的 wp 之后，发现该函数的漏洞点在于 api 使用，我们检查 aux_getn 这个函数：

这个函数最后会通过 luaL_len 来获取 table 的长度，但是通过 luaL_len 获取到的 table 长度，一定是正确的吗？

其实做题时候我们也想到过是不是 api 使用出现了问题，但是检查了其他 table 的函数，发现在 api 的使用上似乎没有太大的区别 hhh，所以我认为，这个漏洞的 root cause 是 slice 这个功能，在 lua 里不应该被这么简单的实现。

Lua 的原表是解决这道题目的关键，有关 Lua 原表是什么网上的资料太多，大家直接搜索即可，这里仅给出一个例子，如下所示：

使用 lua 可执行文件运行该脚本，得到的结果如下所示：

这也就意味着，我们可以通过设置 Lua 中某个 table 的原表，来使得这个 table 的长度被 “修改” 为原表中 __len 函数返回的值。

经过实验，luaL_len 函数返回的 table 长度的确会被 table 的元表所影响，因此借助元表，我们就可以在 tslice 函数中控制 len ，绕过相关检查，从而控制 start 和 end，达到 OOB 的效果，这样我们就可以将一些 table 之外的数据复制到新的 table 中。

在 Lua 中，如果我们执行 print(table.pack) 命令，就会打印出 table 中 tpack 函数的地址，我们可以借此获得 PIE 基址，进而获得 win 函数地址。

Lua 解释器在实现过程中有多个重要的基础数据结构（比如表示 Lua 虚拟机状态的 gloabl_State 和 lua_State ，以及在函数调用中扮演重要角色的 CallInfo 等结构）。这里对 lua_State 和函数调用进行简要介绍，lua_State 结构体中一些关键成员变量如下所示：

有关 Lua 的结构体和函数调用的具体过程，大家可参考 这位大佬写的博客 ，此处暂不做迁移，仅仅做以下简要的总结：

具体到本题中，在调用 tslice 函数时，lua 虚拟机的栈结构如下图所示，其中栈宽度为 0x10 字节（lua 虚拟机中的栈结构体）

在调用 lua_createtable 函数之后，lua 虚拟机将新创建的 table 放在栈上，如下图所示：

在 lua 中，Table 的声明如下，其中需要我们重点关注的是 array 成员。可以看到，array 是 TValue 类型的指针，保存着 Table 中的数据。

TValue 的声明如下，包含了成员 Value 和 tt_，其中 Value 是一个 union，代表值本身，而 tt_ 则代表该值的类型（lua 中值的类型具体分为了很多，可以在源码中自行分析）。

（看起来这里的代码高亮有点问题）

利用成功的截图如下所示：

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