linux 下缓冲区溢出攻击原理及示例
一、溢出目标
无论是在windows下还是在linux下,溢出攻击基本上都是以控制计算机的执行路径为目标,而x86下执行哪条指令是由eip寄存器来控制的,所以如果能够修改eip寄存器的值,就可以修改计算机的执行路径。 所以溢出的目标:控制eip寄存器。
二、关于call/ret
但是如何修改eip寄存器呢?在汇编指令中有一个和eip寄存器紧密相关的指令ret,ret就可以理解为pop eip。而ret指令在正常函数调用的时候都会执行的。
我们来看下linux中函数调用的例子:
#include <stdio.h>
int swap(int *a, int *b)
{
int t;
t = *a;
*a = *b;
*b = t;
}
int main()
{
int a;
int b;
a = 6;
b = 8;
//printf("%d %d/n",a,b);
swap(&a,&b);
//printf("%d %d/n",a,b);
return ;
}
下面是objdump –d 得到的 汇编指令。
08048344 <swap>:
8048344: 55 push %ebp
8048345: 89 e5 mov %esp,%ebp
8048347: 83 ec 10 sub $0x10,%esp
804834a: 8b 45 08 mov 0x8(%ebp),%eax
804834d: 8b 00 mov (%eax),%eax
804834f: 89 45 fc mov %eax,-0x4(%ebp)
8048352: 8b 45 0c mov 0xc(%ebp),%eax
8048355: 8b 10 mov (%eax),%edx
8048357: 8b 45 08 mov 0x8(%ebp),%eax
804835a: 89 10 mov %edx,(%eax)
804835c: 8b 55 0c mov 0xc(%ebp),%edx
804835f: 8b 45 fc mov -0x4(%ebp),%eax
8048362: 89 02 mov %eax,(%edx)
8048364: c9 leave
8048365: c3 ret
08048366 <main>:
8048366: 8d 4c 24 04 lea 0x4(%esp),%ecx
804836a: 83 e4 f0 and $0xfffffff0,%esp
804836d: ff 71 fc pushl -0x4(%ecx)
8048370: 55 push %ebp
8048371: 89 e5 mov %esp,%ebp
8048373: 51 push %ecx
8048374: 83 ec 18 sub $0x18,%esp
8048377: c7 45 f8 06 00 00 00 movl $0x6,-0x8(%ebp)
804837e: c7 45 f4 08 00 00 00 movl $0x8,-0xc(%ebp)
8048385: 8d 45 f4 lea -0xc(%ebp),%eax
8048388: 89 44 24 04 mov %eax,0x4(%esp)
804838c: 8d 45 f8 lea -0x8(%ebp),%eax 804838f: 89 04 24 mov %eax,(%esp)
8048392: e8 ad ff ff ff call 8048344 <swap>
8048397: 83 c4 18 add $0x18,%esp
804839a: 59 pop %ecx
804839b: 5d pop %ebp
804839c: 8d 61 fc lea -0x4(%ecx),%esp
804839f: c3 ret
我们用图来解释一下在函数调用时都发生了什么。
下面是几个有用的结论:
1、当被调用函数开始执行时堆栈由高地址到低地址依次是:被调用函数的参数(参数n,参数n-1……,参数0),eip的原始值,ebp的原始值,被调用函数自己的局部变量。这些东东不一定是连续存储的。
2、被调用函数的局部变量的地址我们是可以知道的,保存eip原始值的位置就在局部变量的不远处。
3、当被调用函数返回时,由ret指令恢复现场,把堆栈中的eip的原始值交还给eip。
那么,我们只要找到堆栈中eip原始值的存储位置,把他改成shellcode的地址就OK了。
三、一个例子
这个例子是当main函数(也是被别的函数调用的,只不过名字比较特殊)返回时,我们把eip改掉,让他来执行/bin/ls。这段代码在arch linux是可以执行的。
char shellcode[] =
"\xeb\x1f\x5e\x89\x76\x09\x31\xc0\x88\x46\x08\x89\x46\x0d\xb0\x0b"
"\x89\xf3\x8d\x4e\x09\x8d\x56\x0d\xcd\x80\x31\xdb\x89\xd8\x40\xcd"
"\x80\xe8\xdc\xff\xff\xff\x2f\x62\x69\x6e\x2f\x6c\x73\x00\xc9\xc3";
int main ()
{
int buf[1];
buf[7] = (int) shellcode;
return 0;
}
四、关于堆栈保护
但是上面的代码在redhat下面运行就会报段错误。因为redhat使用了堆栈保护技术,就是数据段的数据尤其是堆栈段的数据是不能被执行。
我们可以执行首先执行 sudo echo 0 | tee /proc/sys/kernel/exec-shield。
再运行上面的那个例子,不出意外的话应该溢出成功了:在redhat下堆栈保护的开关是由/proc/sys/kernel/exec-shield这个文件控制的。
在实际攻击时,还有其他巧妙的方法绕过Linux不可执行堆栈保护。
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