2021 交大程式安全 binary exploit 教材
這個 repo 為 2021 年交大的程式安全,Pwn 課程的前兩週教材,第三週由另一名助教 @kia 所負責。
repo 目錄的結構如下:
.
├── Dockerfile # 建構 pwnbox
├── snippet # pwnbox 的執行腳本
├── week1
│ ├── Pwn-w1.pdf # 投影片
│ ├── demo # 範例
│ │ ├── demo1
│ │ └── ...
│ ├── hw # 作業
│ │ ├── hw1
│ │ ├── ...
│ │ └── exp # 在 deadline 結束後會更新參考解答
│ └── lab # 課堂習題
│ ├── lab1
│ ├── ...
│ └── exp
├── week2
├── quals # AIS3 EOF qualify 題目
...
Week 1: Binary Exploitation I
linux 相關的基礎知識如 ELF struct 與 calling convention、介紹不同的保護機制與攻擊方法
- 影片: video
- Lab
- Got2win
- Rop2win
- Hw
- fullchain
- Hints:
- 在一開始
cnt == 3
的情況下,我們什麼事情都不能做,因此必須要想辦法將cnt
設為較大的數。而在此我們會需要用 fmt 來得到 cnt 的位址,並且寫值進去 - 在做 Step 1 時,可能會遇到一次不能寫入太大的值到
cnt
,不過我們可以分成兩次做,一次先將次數增加到足夠做一次任意寫入,之後再將cnt
寫成很大的值 - 如果我們能 bypass 掉
exit()
,這樣就能控制ptr
,而首先我們必須要知道exit@got
的位址,此時也能利用 fmt 做到 leak,並在 leak 後也透過 fmt 做到改寫exit@got
- 之後基本上想做什麼就能做什麼,可以直接堆 ROP chain、或者是透過
mprotect()
執行任意 shellcode,但基本上都是透過 fmt 做 leak 與 partial overwrite - 使用 fmt 的關鍵在於用
%X$p
來 leak、%***c%k$hhn
來做任意寫 (請參考投影片),並且為了避免 timeout,在竄改時不一定要將目標位址整個改掉,可以做 partial overwrite 就好,並且通常寫入速度%hhn
>%hn
>>%n
(1 bytes / 2 bytes / 4 bytes)
- 在一開始
- PS:
memset()
在 local 跟 remote 會因為 CPU 支援的指令集的不同,動態解析到不同的 glibc function,所以如果 local 過 remote 不過,可能要重新算一下 offset,或者是從其他 function 的 got 來 leak
- Hints:
- fullchain-nerf
- Hints:
- 明顯有 stack overflow 可以控制 return address,並且也有 fmt 來 leak code / libc address,我們要考慮的只剩下要怎麼透過不多的 bof 來做到 ORW
- bof 能做的 ROP 沒辦法一次做完 ORW,然而卻可以執行
read()
並還有些許 gadget 可以執行,因此可以考慮先執行一次 read 的 ROP 來寫更多 gadgets - 如果可以寫在後續的位址,或者是透過 stack pivoting 將 stack 遷移到其他地方,就可以將不足的 ROP chain 補完
- Hints:
- sandbox
- Hints:
- 雖然限制了一些 instruction,但是還是有其他指令可以控制程式執行流程,而且你要的東西其實程式就已經給你了
- Hints:
- fullchain
Week 2: Binary Exploitation II
介紹 linux heap 中經常看到的結構與記憶體分配機制、講解簡單的 heap exploit 技巧如 tcache poisoning
- 影片: video
- Lab
- market
- heapmath
- Hw
- final (教學題)
- easyheap
- 基本上跟 final 的解法三差不多,建議在練習 final 可以自己畫出 heap 結構,來幫助自己更熟悉 heap
- beeftalk
- leak heap 位址很簡單,難點應該在於該如何 leak 出 libc,不過這題的設計洞很多,因此有許多不同的打法
- 這題是可以不用透過
chat()
內的 overflow 與unlink()
的錯誤順序來做 exploit,只需要透過 user 建立與刪除的 bug 即可 - 可以想辦法從 freed chunk 留下的 smallbin 來 leak libc
- 可以想辦法讓
name
或是desc
等可以在update()
更新值的 member,與某個User
結構做重疊,而後透過 UAF 來竄改 pointer 指向的位址 - 其他打法也有透過
chat()
的 overflow,或者甚至透過控制User->fifo
的值來直接讀"/proc/self/maps"
做 leak,或猜測檔名來直接讀 flag 的內容等等
Week 3: FILE Exploitation & Browser Exploitation
講解 FILE 的結構以及利用技巧,並且對 browser pwn 做一些簡單的介紹
- 講者: Kia
- 影片: video
- Slide1: FILE Struct
- Slide2: Browser Pwn
- Lab
- OvO8: Download
- Hw
- FILE note: Download
how2heap
針對 how2heap 中記載的 glibc 2.31 / 2.32 利用技巧加上部分中文註解以及分析
2.31 | 2.32 | 2.34 | |
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fastbin_dup | ✅ | ✅ | ✅ |
fastbin_reverse_into_tcache | ✅ | ✅ | ✅ |
house_of_botcake | ✅ | ✅ | ✅ |
house_of_einherjar | ✅ | ✅ | ✅ |
house_of_lore | ✅ | ✅ | ✅ |
house_of_mind_fastbin | ✅ | ✅ | ✅ |
large_bin_attack | ✅ | ✅ | ✅ |
mmap_overlapping_chunks | ✅ | ✅ | ✅ |
overlapping_chunks | ✅ | ✅ | ✅ |
poison_bull_byte | ✅ | ✅ | ✅ |
tcache_house_of_spirit | ✅ | ✅ | ✅ |
tcache_poisoning | ✅ | ✅ | ✅ |
tcache_stashing_unlink_attack | ✅ | ✅ | ✅ |
unsafe_unlink | ✅ | ✅ | ✅ |
decrypt_safe_linking | ✅ | ✅ | |
bypass_safe_linking | ✅ | ✅ |