题目名：smallbox

解题数：52

题目描述：你能从这个小盒子里逃出来吗？

知识点：沙箱绕过（只允许ptrace）

ptrace 是 Linux 系统中一个非常重要的系统调用，它允许一个进程观察和控制另一个进程的执行，并可以检查和修改被跟踪进程的内存和寄存器。

这个系统调用是实现调试器(如 gdb)和Hook的核心机制，函数原型：

逆向分析非常简单，找到main函数：

程序先通过mmap函数申请地址0xDEADC0DE000LL处的0x1000大小的空间，并赋予rwx权限。

然后执行fork函数创建子进程，并让子进程进入while(1);死循环。

父进程继续执行，读取我们的输入到0xDEADC0DE000LL内存，加载沙箱，最后将我们的输入作为汇编指令执行。

我们使用seccomp-tools工具查看程序的沙箱保护情况：

程序只允许我们执行ptrace系统调用，这其实给我们提示了这道题目的解题方法。

我们输入的汇编指令需要多次通过ptrace系统调用拿下Shell：

通过上述操作，子进程最终会执行我们写入的shellcode，具体步骤如下所示。

通过汇编指令获取子进程的pid。

通过fork函数获取的子进程pid会被存储在变量pid（rbp-0xC）中，我们将其存储到rbx寄存器中：

可以使用gdb调试，查看rbx寄存器的内容是否被正确修改：

可以看到，rbx寄存器的值成功被修改为子进程的pid。

使用PTRACE_ATTACH附加子进程。

对应的汇编代码：

对应的脚本：

可以gdb调试查看是否附加成功：

返回值被存储在rax寄存器，为0代表附加成功。

通过PTRACE_POKETEXT将shellcode写入到子进程。

在64位系统中，每次只能写入8字节的数据。因此，我们需要先将shellcode转换为8字节为一组的数据。

具体做法如下所示：

然后，我们分3次写入到子进程的内存空间中，对应的汇编代码：

对应的脚本：

由于子进程已经被我们父进程通过ptrace系统调用附加，我们无法再通过gdb进行附加到子进程调试。

**一切皆文件（Everything is a file）**是 Linux 操作系统最核心、最优雅的设计理念之一。

为了确保正确写入shellcode到子进程的内存空间中，我们可以直接查看/proc/[pid]/mem文件：

先通过gdb调试父进程，执行完所有写入的汇编后，找到rbx寄存器保存的子进程pid：

然后使用dd命令查看子进程的内存空间：

可以发现，我们已经成功将shellcode写入到子进程的内存空间中。

通过PTRACE_GETREGS获取子进程的寄存器的值。

需要注意的是，第四个参数是主进程的内存空间地址，即存储regs的内存位置。

对应的汇编代码：

对应的脚本：

获取到的结构为（x86_64架构下）：

同样，我们可以动态调试查看是否执行成功。若成功，rax寄存器返回值为0，并且[rbp-0x200]存储了子进程的user_regs_struct。

修改RIP寄存器指向我们的shellcode。

根据user_regs_struct结构体，&user_regs_struct + 0x80位置存储了子进程的RIP指针的值。

我们使用汇编指令将其修改为写入的shellcode的地址：

通过PTRACE_SETREGS将修改后的寄存器的值写入子进程。

最后，将修改后的RIP指针的值写回到子进程中，方法同PTRACE_GETREGS，不再赘述。

对应的汇编：

对应的脚本：

同样，我们可以动态调试查看是否执行成功。若成功，rax寄存器返回值为0。

通过PTRACE_DETACH让子进程脱离附加状态，继续自主运行。

对应的汇编代码：

对应的脚本：

使用gdb逐行调试后，发现子进程成功执行shell：

但是，打远程靶机会发现打不通。经过反复调试排查发现，在本地没有gdb调试的情况下，也无法拿到shell权限。

原因如下：

解决方法：

在ptrace_attch的后面利用循环增加延时操作：

在汇编代码的末尾增加jmp $让主进程进入死循环，避免子进程随着主进程结束。

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