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萌新带你开车上p站（番外篇）

freebuf 2020-04-24 311 0

本文来源:萌新带你开车上p站（番外篇）

作者：萌新合天智汇

前言：

这道题目应该是pwnable.kr上Toddler's Bottle最难的题目了，涉及到相对比较难的堆利用的问题，所以拿出来分析。

看看源程序

程序中有几点要注意的地方：

定义的OBJ结构体中一个指针4字节，buf[]数组8字节
Unlink()的过程其实就是双向链表中摘下中间那一块的过程
主函数中malloc了三个结构体，并通过指针连成了双向链表A->B->C
打印出A的栈地址，堆地址，这两个地址这里记做stack,hep，待会儿在分析中会用到
漏洞在于gets函数会造成溢出，同时通过随后的unlink()进行利用

具体而言什么是unlink呢？

unlinked 是堆溢出中的一种常见形式，通过将双向列表中的空闲块拿出来与将要free的物理相邻的块进行合并。（将双向链表上的chunk卸载下来与物理chunk合并）。Unlink漏洞的利用条件就是有3个以上的空闲chunk链表，其中最前面的chunk存在有堆溢出。没错我们这次的题目就存在这个情况

解链的原理相信学过数据结构的师傅们都清楚了

对照着这次的程序，BK相当于A,P相当于B，FD相当于C

这次需要用到的漏洞溢出漏洞技术称为Dword shoot。在进行双向链表的操作过程中，有溢出等的情况下，删除的chunk的fd、bk两个指针被恶意的改写的话，就会在链表删除的时候发生的漏洞。

对应到本题的程序，将被删除的chunk为B,而我们可以通过溢出A来修改B的fd，bk，修改后会引发什么漏洞呢？我们接下来详细说明。

把二进制文件下到本地分析

要我们攻击的最终是目的是劫持返回地址，写入shellcode的地址，以及为了能够溢出A，修改B的指针等操作，我们都需要看看汇编中一些关键量的地址

关键的地方：

A在栈上的地址是ebp-0x14，即ebp-0x14=stack=+212>: lea esp,[ecx-0x4] 0x08048606 +215>: ret
我们就拿到shell了
我们前面留下了一个问题：
被删除的chunk为B,修改B的fd，bk，修改后会引发什么漏洞
先举个简单的例子看看
设我们修改了B->fd=!!!!,B->bk=@@@@
在调用unlink(B)时，
```
    BK=P->bk; 	FD=P->fd; 	FD->bk=BK; 	BK->fd=FD; 对应执行的流程是这样子的 BK=*(B+4)=@@@@   //B->bk前还有B->fd,占4字节 FD=*(B)=!!!! *(FD+4)=*(!!!!+4)=BK=@@@@ *(BK)=*(@@@@)=FD=!!!!
```
通过红色字体的关系，我们知道，修改了B的fd,bk之后，就可以在进行覆盖操作
这里我们设修改了B->bk=[ebp-4],B->fd=&shellcode+4
则进过unlink(B)之后会有
```
*(&shellcode+4+4)=[ebp-4]   //这个结果无影响 * (ebp-4)=&shellcode+4    //实现了* (ebp-4)=&shellcode+4，因为*(ebp-4)覆给ecx，则ecx就被覆盖成了&shellcode+4,然后就可以拿到shell了
```
接下来具体看看怎么布局
我们知道
shellcode地址+4=heap+0x8+0x4=heap+12,来修改B->fd
ebp-4=stack+0x14-0x4=stack+16,来修改B->bk
A的buf大小是8字节，写了shellcode地址花了4字节，因为最小单位为16字节，所以还剩16-4=12字节需要填充，我们填充12个A
综上，得到了如下的布局
shellcode的地址是什么呢
而heap和stack的地址每次运行时都会打印出来的
综上，写出exp：
上传到服务器
执行得到shell
值得注意的是，本题的unlink利用是比较古老的方式了，现在的glibc已经加入了很多新的保护措施
包括：
Double Free检测
该机制不允许释放一个已经处于free状态的chunk。因此，当攻击者将second chunk的size设置为-4的时候，就意味着该size的PREV_INUSE位为0，也就是说second chunk之前的first chunk(我们需要free的chunk)已经处于free状态，那么这时候再free(first)的话，就会报出double free错误。相关代码如下：
#!c
next size非法检测
该机制检测next size是否在8到当前arena的整个系统内存大小之间。因此当检测到next size为-4的时候，就会报出invalid next size错误。相关代码如下：

双链表冲突检测
该机制会在执行unlink操作的时候检测链表中前一个chunk的fd与后一个chunk的bk是否都指向当前需要unlink的chunk。这样攻击者就无法替换second chunk的fd与fd了。相关代码如下：
也出现很多新的技巧的关于unlink的CTF题目，如：
```
HITCON 2014 stkof 0CTF 2016 – Zerostorage 0CTF 2015 'freenote'  HITCON CTF 2016: Secret Holder 强网杯2018 silent2
```
这些题目有兴趣的师傅们可以自行去pwn
参考：
1.https://paper.seebug.org/papers/Archive/drops2/Linux%E5%A0%86%E6%BA%A2%E5%87%BA%E6%BC%8F%E6%B4%9E%E5%88%A9%E7%94%A8%E4%B9%8Bunlink.html
2.https://heap-exploitation.dhavalkapil.com/attacks/unlink_exploit.html
3. https://paper.seebug.org/papers/Archive/refs/2015-1029-yangkun-Gold-Mining-CTF.pdf
4. https://cysecguide.blogspot.com/2017/10/pwnablekr-unlink-solution.html
5.cft wiki
推荐实验：
ARM漏洞利用技术五--堆溢出：
http://www.hetianlab.com/expc.do?ec=ECIDf4f4-3f86-44b4-bd4c-e1c88520adde
（通过本实验了解堆溢出，包括intra-chunk和inter-chunk两种类型，分别掌握其特点。）
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