伪造vtable劫持程序流程
简介
前面我们介绍了Linux中文件流的特性(FILE),我们可以得知Linux中的一些常见的IO操作函数都需要经过FILE结构进行处理。尤其是_IO_FILE_plus结构中存在vtable,一些函数会取出vtable中的指针进行调用。
因此伪造vtable劫持程序流程的中心思想就是针对_IO_FILE_plus的vtable动手脚,通过把vtable指向我们控制的内存,并在其中布置函数指针来实现。
因此vtable劫持分为两种,一种是直接改写vtable中的函数指针,通过任意地址写就可以实现。另一种是覆盖vtable的指针指向我们控制的内存,然后在其中布置函数指针。
实践
这里演示了修改vtable中的指针,首先需要知道_IO_FILE_plus位于哪里,对于fopen的情况下是位于堆内存,对于stdin\stdout\stderr是位于libc.so中。
int main(void)
{
FILE *fp;
long long *vtable_ptr;
fp=fopen("123.txt","rw");
vtable_ptr=*(long long*)((long long)fp+0xd8); //get vtable
vtable_ptr[7]=0x41414141 //xsputn
printf("call 0x41414141");
}根据vtable在_IO_FILE_plus的偏移得到vtable的地址,在64位系统下偏移是0xd8。之后需要搞清楚欲劫持的IO函数会调用vtable中的哪个函数。关于IO函数调用vtable的情况已经在FILE结构介绍一节给出了,知道了printf会调用vtable中的xsputn,并且xsputn的是vtable中第八项之后就可以写入这个指针进行劫持。
并且在xsputn等vtable函数进行调用时,传入的第一个参数其实是对应的_IO_FILE_plus地址。比如这例子调用printf,传递给vtable的第一个参数就是_IO_2_1_stdout_的地址。
利用这点可以实现给劫持的vtable函数传參,比如
但是在目前libc2.23版本下,位于libc数据段的vtable是不可以进行写入的。不过,通过在可控的内存中伪造vtable的方法依然可以实现利用。
我们首先分配一款内存来存放伪造的vtable,之后修改_IO_FILE_plus的vtable指针指向这块内存。因为vtable中的指针我们放置的是system函数的地址,因此需要传递参数"/bin/sh"或"sh"。
因为vtable中的函数调用时会把对应的_IO_FILE_plus指针作为第一个参数传递,因此这里我们把"sh"写入_IO_FILE_plus头部。之后对fwrite的调用就会经过我们伪造的vtable执行system("sh")。
同样,如果程序中不存在fopen等函数创建的_IO_FILE时,也可以选择stdin\stdout\stderr等位于libc.so中的_IO_FILE,这些流在printf\scanf等函数中就会被使用到。在libc2.23之前,这些vtable是可以写入并且不存在其他检测的。
2018 HCTF the_end
基本信息
分析题目,利用点很明确在 main 函数中,且:
除了 canary 保护全开
libc 基地址和 libc 版本
能够任意位置写 5 字节
思路:
利用的是在程序调用
exit后,会遍历_IO_list_all,调用_IO_2_1_stdout_下的vtable中_setbuf函数。可以先修改两个字节在当前
vtable附近伪造一个fake_vtable,然后使用 3 个字节修改fake_vtable中_setbuf的内容为one_gadget。
我们先调试找出 _IO_2_1_stdout_ 和 libc 的偏移,这里很蠢的地方是我最初是在 gdb 中搜索相关符号,但是其实找出的地址是 _IO_2_1_stdout_ 这个符号所在的位置,而不是其在 libc 数据段上的位置,我们借助 ida 或者 libcsearch 工具找出 vtables 偏移 0x3C56F8 如下:
我们查看下虚表内容:
然后此时在虚表附近寻找一个 fake_vtable,需满足以下条件:
fake_vtable_addr+ 0x58 =libc_base+off_set_3其中 0x58 根据下表查处是
set_buf在虚表的偏移
我这里选择了以下地址作为 fake_vtable :
最终的利用脚本如下:
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