CTF Wiki
  • 简介
  • 如何使用 CTF Wiki
  • introduction
    • CTF 历史
    • CTF 竞赛模式简介
    • CTF 竞赛内容
    • 线下攻防经验小结
    • CGC 超级挑战赛
    • 学习资源
  • misc
    • 杂项简介
    • 取证隐写前置技术
    • 信息搜集技术
    • encode
      • 通信领域常用编码
      • 计算机相关的编码
      • 现实世界中常用的编码
    • picture
      • 图片分析简介
      • JPG
      • PNG
      • GIF
    • audio
      • 音频隐写
    • archive
      • RAR 格式
      • ZIP 格式
    • traffic
      • 流量包分析简介
      • 协议分析概述
        • Wireshark
        • DNS
        • HTTP
        • HTTPS
        • FTP
        • USB
        • WIFI
      • 数据提取
      • PCAP 文件修复
    • disk-memory
      • 磁盘内存分析
      • 题目
    • shellcode
    • other
      • pyc
  • web
    • Web 简介
    • XSS
    • php
      • PHP 代码审计
    • SQL 注入
      • sqlmap绕过脚本
      • 各版本数据库语句备忘
    • CSRF
    • SSRF
  • reverse
    • 软件逆向工程简介
    • identify-encode-encryption
      • 常见加密算法和编码识别
    • language
      • 简介
      • go
        • Golang 逆向入门
      • python
        • Python 逆向入门
      • rust
        • Rust 逆向入门
    • maze
      • 迷宫问题
    • obfuscate
      • 控制流平坦化
      • 花指令
      • movofuscator
      • Self-Modified Code
    • vm
      • 虚拟机分析
    • platform
      • linux
        • Detecting Breakpoints
        • Detecting debugging
        • False Disassembly
        • LD_PRELOAD
      • windows
        • anti-debug
          • CheckRemoteDebuggerPresent
          • 反调试技术例题
          • Heap Flags
          • Interrupt 3
          • IsDebuggerPresent
          • 花指令
          • NtGlobalFlag
          • NtQueryInformationProcess
          • The Heap
          • Thread Local Storage(TLS)
          • ZwSetInformationThread
        • unpack
          • 一步到达 OEP 法
          • ESP 定律法
          • DUMP 及 IAT 重建
          • 最后一次异常法
          • 手动查找 IAT 并使用 ImportREC 重建
          • 内存镜像法
          • 保护壳简介
          • SFX 法
          • 单步跟踪法
          • DLL 文件脱壳
    • tools
      • constraint
        • z3
      • debug
        • gdb
        • ollydbg
        • windbg
        • x64dbg/x32dbg
      • simulate-execution
        • angr
        • Unicorn Engine
      • static-analyze
        • dnspy
        • Ghidra
        • IDA Pro
        • jadx
  • crypto
    • 密码学简介
    • asymmetric
      • 介绍
      • discrete-log
        • 离散对数
        • ECC
        • ElGamal
      • knapsack
        • 背包加密
      • lattice
        • CVP
        • 基本介绍
        • 格基规约算法
        • 格概述
      • rsa
        • RSA 选择明密文攻击
        • RSA 复杂题目
        • Coppersmith 相关攻击
        • 公钥指数相关攻击
        • 模数相关攻击
        • Bleichenbacher's attack
        • RSA 侧信道攻击
        • RSA 介绍
        • d_attacks
          • 私钥 d 相关攻击
          • 扩展维纳攻击
    • attack-summary
      • 简介
      • 比特攻击
      • 中间相遇攻击 - MITM
    • basic
      • 基础数学知识
    • blockcipher
      • AES
      • ARX: Add-Rotate-Xor
      • DES
      • IDEA
      • 块加密
      • Simon and Speck Block Ciphers
      • mode
        • CBC
        • CFB
        • CTR
        • ECB
        • 分组模式
        • OFB
        • Padding Oracle Attack
        • 填充方式
        • PCBC
    • certificate
      • 证书格式
    • classical
      • 古典密码简介
      • 单表代换加密
      • 其它类型加密
      • 多表代换加密
      • 总结
    • hash
      • Hash Attack
      • 综合题目
      • Fowler–Noll–Vo hash function
      • 哈希函数
      • MD5
      • SHA1
    • signature
      • DSA
      • ElGamal
      • 数字签名
      • RSA 数字签名
    • streamcipher
      • 流密码
      • fsr
        • 反馈移位寄存器
        • 线性反馈移位寄存器 - LFSR
        • 非线性反馈移位寄存器
      • lcg
        • 题目
        • 线性同余生成器
      • prng
        • 密码安全伪随机数生成器
        • 伪随机数生成器介绍
        • 题目
      • special
        • RC4
  • pwn
    • MacOS
    • misc-os
    • 概述
      • stackoverflow
        • 执行 Shellcode
        • 栈介绍
        • 栈溢出原理
    • browser
      • Chrome
      • Firefox
      • Safari
    • hardware
      • 简介
        • side-channel
          • prefetch side-channel attack
      • trusted-computing
        • 可信执行环境
    • linux
      • kernel-mode
        • 基础知识
        • Introduction
          • DoS
          • Information Disclosure
          • Introduction
            • Change Others
            • Change Self
        • Introduction
          • Introduction
            • 信息泄漏
            • Misc
          • Introduction
            • Kernel Stack Canary
          • Introduction
            • inner-kernel
              • 内部隔离
            • Introduction
              • KPTI - Kernel Page Table Isolation
              • 用户代码不可执行
              • 用户数据不可访问
          • Introduction
            • FGKASLR
            • KASLR
        • Introduction
          • 编译内核驱动
          • 内核下载与编译
          • Qemu 模拟环境
          • Real Device
        • exploitation
          • heap
            • 内核堆概述
            • buddy
              • Cross-Cache Overflow & Page-level Heap Fengshui
              • Page-level UAF
            • slub
              • freelist 劫持
              • Heap Spray
              • kernel UAF
          • race
            • Double Fetch
            • userfaultfd 的使用
          • rop
            • bypass-smep
            • ret2dir
            • 利用 pt_regs 构造通用内核 ROP
            • ret2usr(已过时)
            • Kernel ROP
          • tricks
            • 在内存中直接搜索 flag
      • user-mode
        • environment
        • fmtstr
          • 检测
          • 例子
          • 利用
          • 原理介绍
        • integeroverflow
          • 整数溢出
        • io-file
          • glibc 2.24下 IO_FILE 的利用
          • 伪造vtable劫持程序流程
          • FSOP
          • FILE结构
        • mitigation
          • Canary
        • race-condition
          • introduction
          • 题目
        • summary
          • 获取地址
          • shell 获取小结
          • 控制程序执行流
        • Type Confusion
        • Uninitialized Memory
        • heap
          • mallocng
          • ptmalloc2
            • Chunk Extend and Overlapping
            • Fastbin Attack
            • 堆概述
            • 堆相关数据结构
            • 堆溢出
            • House Of Einherjar
            • House Of Force
            • House of Lore
            • House of Orange
            • House of Pig
            • House of Rabbit
            • House of Roman
            • 堆利用
            • Large Bin Attack
            • 通过堆进行信息泄漏
            • 堆中的 Off-By-One
            • 堆中的检查
            • tcache makes heap exploitation easy again
            • Unlink
            • Unsorted Bin Attack
            • Use After Free
            • implementation
              • 基础操作
              • 释放内存块
              • 堆初始化
              • malloc_state 相关函数
              • 申请内存块
              • 测试支持
              • 深入理解堆的实现
              • tcache
        • stackoverflow
          • arm
            • 环境搭建
            • Arm ROP
          • mips
            • mips - ROP
          • RISC-V
          • x86
            • 基本 ROP
            • 花式栈溢出技巧
            • 中级ROP
            • 栈介绍
            • 栈溢出原理
            • advanced-rop
              • 高级 ROP
              • ret2dlresolve
              • ret2VDSO
              • SROP
    • sandbox
      • Chroot
      • Docker
      • Namespace
      • python
        • Python 沙盒
      • seccomp
        • C 沙盒逃逸
      • Shell Sandbox
    • virtualization
      • basic-knowledge
        • 虚拟化技术简介
        • CPU 虚拟化
        • IO 虚拟化
        • 内存虚拟化
      • parallels
        • Parallels
      • VirtualBox
      • VMWare
      • qemu
        • basic-knowledge
          • QEMU 设备模拟
          • QEMU 内存管理
        • environment
          • 编写 QEMU 模拟设备
          • QEMU 下载与编译
        • exploitation
          • QEMU 逃逸入门
          • 越界读写
  • Android 安全
    • basic_develop
      • Android 开发基础
    • Android 应用运行机制简述
      • Android 中 Java 层的运行机制
        • dex
          • DEX文件
          • ODEX文件
        • smali
          • Smali
      • native_layer
        • so 介绍
    • basic_reverse
      • Android 关键代码定位
      • Android 逆向基本介绍
      • dynamic
        • Android 动态调试
        • IDA 动态调试原生层程序
        • IDA 动态调试 smali 代码
      • static
        • 静态分析综合题目
        • 静态分析 java 层例子
        • 静态分析原生层程序
  • blockchain
    • Blockchain Security Challenges
    • Blockchain Security Overview
    • ethereum
      • Ethereum Basics
      • Ethereum Overview
      • Ethereum Opcodes
      • 学习资源
      • Smart Contract Reverse
      • Function Selector and Argument Encoding
      • Ethereum Storage
      • attacks
        • Airdrop Hunting
        • Arbitrary Writing
        • CREATE2
        • Delegatecall
        • Introduction
        • Jump Oriented Programming
        • Integer Overflow and Underflow
        • Randomness
        • Re-Entrancy
        • Short Address Attack
        • Uninitialized Storage Pointer
    • publicblockchain
      • Public Blockchain Security Overview
      • Blockchain Weaknesses
  • assembly
    • ARM
    • MIPS
    • x86_x64
  • executable
    • elf
      • 程序加载
      • 程序执行流程
      • linking
        • 程序链接
        • Symbol Reslove
      • structure
        • ELF 文件
        • Code Section
        • Data Related Sections
        • Dynamic Sections
        • Misc Sections
        • Sections
        • String Sections
        • .symtab: Symbol Table
    • pe
      • PE 文件格式
      • 导出表
      • 导入表
      • 基址重定位表
  • ics
    • ICS_CTF 竞赛
    • ICS_CTF 发现
    • ICS_CTF 利用
    • ICS_CTF 学习资源
  • contribute
    • 贡献之前
    • 基本贡献方式
    • 贡献文档要求
    • 翻译
  • write up
    • 浙江工业大学CTF赛事
      • 2023第四届“安恒杯”CTF新生赛题解
Powered by GitBook
On this page
  • 直接改 cred
  • 定位具体位置
  • 间接定位
  • 修改 cred 指针
  • 定位具体位置
  • 间接定位
  1. pwn
  2. linux
  3. kernel-mode
  4. Introduction
  5. Introduction

Change Self

内核会通过进程的 task_struct 结构体中的 cred 指针来索引 cred 结构体,然后根据 cred 的内容来判断一个进程拥有的权限,如果 cred 结构体成员中的 uid-fsgid 都为 0,那一般就会认为进程具有 root 权限。

struct cred {
	atomic_t	usage;
#ifdef CONFIG_DEBUG_CREDENTIALS
	atomic_t	subscribers;	/* number of processes subscribed */
	void		*put_addr;
	unsigned	magic;
#define CRED_MAGIC	0x43736564
#define CRED_MAGIC_DEAD	0x44656144
#endif
	kuid_t		uid;		/* real UID of the task */
	kgid_t		gid;		/* real GID of the task */
	kuid_t		suid;		/* saved UID of the task */
	kgid_t		sgid;		/* saved GID of the task */
	kuid_t		euid;		/* effective UID of the task */
	kgid_t		egid;		/* effective GID of the task */
	kuid_t		fsuid;		/* UID for VFS ops */
	kgid_t		fsgid;		/* GID for VFS ops */
  ...
}

因此,思路就比较直观了,我们可以通过以下方式来提权

  • 直接修改 cred 结构体的内容

  • 修改 task_struct 结构体中的 cred 指针指向一个满足要求的 cred

无论是哪一种方法,一般都分为两步:定位,修改。这就好比把大象放到冰箱里一样。

直接改 cred

定位具体位置

我们可以首先获取到 cred 的具体地址,然后修改 cred。

定位

定位 cred 的具体地址有很多种方法,这里根据是否直接定位分为以下两种

直接定位

cred 结构体的最前面记录了各种 id 信息,对于一个普通的进程而言,uid-fsgid 都是执行进程的用户的身份。因此我们可以通过扫描内存来定位 cred。

struct cred {
	atomic_t	usage;
#ifdef CONFIG_DEBUG_CREDENTIALS
	atomic_t	subscribers;	/* number of processes subscribed */
	void		*put_addr;
	unsigned	magic;
#define CRED_MAGIC	0x43736564
#define CRED_MAGIC_DEAD	0x44656144
#endif
	kuid_t		uid;		/* real UID of the task */
	kgid_t		gid;		/* real GID of the task */
	kuid_t		suid;		/* saved UID of the task */
	kgid_t		sgid;		/* saved GID of the task */
	kuid_t		euid;		/* effective UID of the task */
	kgid_t		egid;		/* effective GID of the task */
	kuid_t		fsuid;		/* UID for VFS ops */
	kgid_t		fsgid;		/* GID for VFS ops */
  ...
}

**在实际定位的过程中,我们可能会发现很多满足要求的 cred,这主要是因为 cred 结构体可能会被拷贝、释放。**一个很直观的想法是在定位的过程中,利用 usage 不为 0 来筛除掉一些 cred,但仍然会发现一些 usage 为 0 的 cred。这是因为 cred 从 usage 为 0, 到释放有一定的时间。此外,cred 是使用 rcu 延迟释放的。

间接定位

task_struct

进程的 task_struct 结构体中会存放指向 cred 的指针,因此我们可以

  1. 定位当前进程 task_struct 结构体的地址

  2. 根据 cred 指针相对于 task_struct 结构体的偏移计算得出 cred 指针存储的地址

  3. 获取 cred 具体的地址

comm

comm 用来标记可执行文件的名字,位于进程的 task_struct 结构体中。我们可以发现 comm 其实在 cred 的正下方,所以我们也可以先定位 comm ,然后定位 cred 的地址。

	/* Process credentials: */

	/* Tracer's credentials at attach: */
	const struct cred __rcu		*ptracer_cred;

	/* Objective and real subjective task credentials (COW): */
	const struct cred __rcu		*real_cred;

	/* Effective (overridable) subjective task credentials (COW): */
	const struct cred __rcu		*cred;

#ifdef CONFIG_KEYS
	/* Cached requested key. */
	struct key			*cached_requested_key;
#endif

	/*
	 * executable name, excluding path.
	 *
	 * - normally initialized setup_new_exec()
	 * - access it with [gs]et_task_comm()
	 * - lock it with task_lock()
	 */
	char				comm[TASK_COMM_LEN];

然而,在进程名字并不特殊的情况下,内核中可能会有多个同样的字符串,这会影响搜索的正确性与效率。因此,我们可以使用 prctl 设置进程的 comm 为一个特殊的字符串,然后再开始定位 comm。

修改

在这种方法下,我们可以直接将 cred 中的 uid-fsgid 都修改为 0。当然修改的方式有很多种,比如说

  • 在我们具有任意地址读写后,可以直接修改 cred。

  • 在我们可以 ROP 执行代码后,可以利用 ROP gadget 修改 cred。

间接定位

虽然我们确实想要修改 cred 的内容,但是不一定非得知道 cred 的具体位置,我们只需要能够修改 cred 即可。

(已过时)UAF 使用同样堆块

如果我们在进程初始化时能控制 cred 结构体的位置,并且我们可以在初始化后修改该部分的内容,那么我们就可以很容易地达到提权的目的。这里给出一个典型的例子

  1. 申请一块与 cred 结构体大小一样的堆块

  2. 释放该堆块

  3. fork 出新进程,恰好使用刚刚释放的堆块

  4. 此时,修改 cred 结构体特定内存,从而提权

但是此种方法在较新版本内核中已不再可行,我们已无法直接分配到 cred_jar 中的 object,这是因为 cred_jar 在创建时设置了 SLAB_ACCOUNT 标记,在 CONFIG_MEMCG_KMEM=y 时(默认开启)cred_jar 不会再与相同大小的 kmalloc-192 进行合并

void __init cred_init(void)
{
	/* allocate a slab in which we can store credentials */
	cred_jar = kmem_cache_create("cred_jar", sizeof(struct cred), 0,
			SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT, NULL);
}

修改 cred 指针

定位具体位置

在这种方式下,我们需要知道 cred 指针的具体地址。

定位

直接定位

显然,cred 指针并没有什么非常特殊的地方,所以很难通过直接定位的方式定位到 cred 指针。

间接定位

task_struct

进程的 task_struct 结构体中会存放指向 cred 的指针,因此我们可以

  1. 定位当前进程 task_struct 结构体的地址

  2. 根据 cred 指针相对于 task_struct 结构体的偏移计算得出 cred 指针存储的地址

common

comm 用来标记可执行文件的名字,位于进程的 task_struct 结构体中。我们可以发现 comm 其实在 cred 指针的正下方,所以我们也可以先定位 comm ,然后定位 cred 指针的地址。

	/* Process credentials: */

	/* Tracer's credentials at attach: */
	const struct cred __rcu		*ptracer_cred;

	/* Objective and real subjective task credentials (COW): */
	const struct cred __rcu		*real_cred;

	/* Effective (overridable) subjective task credentials (COW): */
	const struct cred __rcu		*cred;

#ifdef CONFIG_KEYS
	/* Cached requested key. */
	struct key			*cached_requested_key;
#endif

	/*
	 * executable name, excluding path.
	 *
	 * - normally initialized setup_new_exec()
	 * - access it with [gs]et_task_comm()
	 * - lock it with task_lock()
	 */
	char				comm[TASK_COMM_LEN];

然而,在进程名字并不特殊的情况下,内核中可能会有多个同样的字符串,这会影响搜索的正确性与效率。因此,我们可以使用 prctl 设置进程的 comm 为一个特殊的字符串,然后再开始定位 comm。

修改

在具体修改时,我们可以使用如下的两种方式

  • 修改 cred 指针为内核镜像中已有的 init_cred 的地址。这种方法适合于我们能够直接修改 cred 指针以及知道 init_cred 地址的情况。

  • 伪造一个 cred,然后修改 cred 指针指向该地址即可。这种方式比较麻烦,一般并不使用。

间接定位

commit_creds(&init_cred)

commit_creds() 函数被用以将一个新的 cred 设为当前进程 task_struct 的 real_cred 与 cred 字段,因此若是我们能够劫持内核执行流调用该函数并传入一个具有 root 权限的 cred,则能直接完成对当前进程的提权工作:

int commit_creds(struct cred *new)
{
	struct task_struct *task = current;//内核宏,用以从 percpu 段获取当前进程的 PCB
	const struct cred *old = task->real_cred;

	//...
	rcu_assign_pointer(task->real_cred, new);
	rcu_assign_pointer(task->cred, new);

在内核初始化过程当中会以 root 权限启动 init 进程,其 cred 结构体为静态定义的 init_cred,由此不难想到的是我们可以通过 commit_creds(&init_cred) 来完成提权的工作

/*
 * The initial credentials for the initial task
 */
struct cred init_cred = {
	.usage			= ATOMIC_INIT(4),
#ifdef CONFIG_DEBUG_CREDENTIALS
	.subscribers		= ATOMIC_INIT(2),
	.magic			= CRED_MAGIC,
#endif
	.uid			= GLOBAL_ROOT_UID,
	.gid			= GLOBAL_ROOT_GID,
	.suid			= GLOBAL_ROOT_UID,
	.sgid			= GLOBAL_ROOT_GID,
	.euid			= GLOBAL_ROOT_UID,
	.egid			= GLOBAL_ROOT_GID,
	.fsuid			= GLOBAL_ROOT_UID,
	.fsgid			= GLOBAL_ROOT_GID,
	.securebits		= SECUREBITS_DEFAULT,
	.cap_inheritable	= CAP_EMPTY_SET,
	.cap_permitted		= CAP_FULL_SET,
	.cap_effective		= CAP_FULL_SET,
	.cap_bset		= CAP_FULL_SET,
	.user			= INIT_USER,
	.user_ns		= &init_user_ns,
	.group_info		= &init_groups,
	.ucounts		= &init_ucounts,
};

(已过时) commit_creds(prepare_kernel_cred(0))

在内核当中提供了 prepare_kernel_cred() 函数用以拷贝指定进程的 cred 结构体,当我们传入的参数为 NULL 时,该函数会拷贝 init_cred 并返回一个有着 root 权限的 cred:

struct cred *prepare_kernel_cred(struct task_struct *daemon)
{
	const struct cred *old;
	struct cred *new;

	new = kmem_cache_alloc(cred_jar, GFP_KERNEL);
	if (!new)
		return NULL;

	kdebug("prepare_kernel_cred() alloc %p", new);

	if (daemon)
		old = get_task_cred(daemon);
	else
		old = get_cred(&init_cred);

我们不难想到的是若是我们可以在内核空间中调用 commit_creds(prepare_kernel_cred(NULL)),则也能直接完成提权的工作

不过自从内核版本 6.2 起,prepare_kernel_cred(NULL) 将不再拷贝 init_cred,而是将其视为一个运行时错误并返回 NULL,这使得这种提权方法无法再应用于 6.2 及更高版本的内核:

struct cred *prepare_kernel_cred(struct task_struct *daemon)
{
	const struct cred *old;
	struct cred *new;

	if (WARN_ON_ONCE(!daemon))
		return NULL;

	new = kmem_cache_alloc(cred_jar, GFP_KERNEL);
	if (!new)
		return NULL;
PreviousChange OthersNextIntroduction

Last updated 1 year ago

72b919b7-87bb-4312-97ea-b59fe4690b2e