封闭系统 shellcode 实验（segfault）

Question

我正在参加在线软件安全课程。我正在尝试使用 shell 代码进行试验。我已经编写了一个易受攻击的服务器、一个注入程序、一个（可能损坏的）shell代码，我将其转换为程序集，然后用 python 脚本剥离。然后，我使用 shell 脚本编译并运行所有内容。我包括了我所有的文件，尽管我很确定我没有正确制作 shellcode 二进制文件。

vulnerable.c

#include <errno.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>


int main(void) {
    int sd, sdc, addrsize, ret, i;
    struct sockaddr_in addr;
    char exec[1024], buf[128];
    void (*fn)(void);
    const short family = AF_INET;

    fn = (void (*)(void))exec;
    addrsize = sizeof(struct sockaddr_in);
    sd = socket(family, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
    if (sd < 0) {
        perror("socket");
        return 1;
    }
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    addr.sin_port = htons(8000);
    if (bind(sd, (struct sockaddr *) &addr, 
            sizeof(addr)) < 0) {
        perror("bind");
        return 2;
    }
    listen(sd, 1);
    sdc = accept(sd, (struct sockaddr *)&addr, &addrsize);
    i = 0;
    do {
        i += ret = read(sdc, buf, 128);
        memcpy(exec + i, buf, ret);
    } while (ret > 0);
    close(sd);
    fn();
    return 0;
}

inject.c

#include <sys/socket.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int main(void) {
    int sd, fd, ret, buflen = 128;
    struct sockaddr_in addr;
    FILE *f;
    const char fname[] = "shellcode";
    char buf[buflen];
    const short family = AF_INET;
    const char host[] = "127.0.0.1";

    f = fopen(fname, "r");
    fd = fileno(f);

    sd = socket(family, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
    if (sd < 0) {
        perror("socket");
        return 1;
    }
    memset(&addr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
    addr.sin_family = family;
    addr.sin_port = htons(8000);
    inet_pton(family, host, &(addr.sin_addr.s_addr));
    ret = connect(sd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(struct sockaddr));
    if (ret < 0) {
        perror("connect");
        return 2;
    }
    do {
        ret = read(fd, buf, buflen);
        if (write(sd, buf, ret) != ret)
            perror("write");
    } while (ret > 0);
    close(fd);
    close(sd);
    return 0;
}

shellcode.c

void shellcode(void) {
    char sz[6] = { 'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '[=12=]' };
    write(1, sz, 6);
}

stripshellcode.py

copy = False
outf = open("shellcode-stripped.s", "w")
for line in open("shellcode.s").read().split("\n"):
    if copy:
        outf.write(line + "\n")
    if "shellcode:" in line:
        copy = True
    elif "ret" in line and copy:
        copy = False
outf.close()

make.sh

gcc -S shellcode.c && \
python stripshellcode.py && \
gcc -c shellcode-stripped.s -o shellcode && \
gcc inject.c -o inject && \
gcc vulnerable.c -o vulnerable && \
./vulnerable & ./inject

输出

$ sh make.sh
make.sh: line 6: 13905 Segmentation fault      ./vulnerable

我这个实验过程哪里出错了？

编辑：

我应该注意 "closed system" 我的意思是这是在虚拟机中执行的（检查绑定地址），这也意味着一些变量为了简洁而以依赖的方式硬编码轻松.

Answer 1

据我了解，您正在尝试使用缓冲区溢出来注入 shell 脚本。编译器在缓冲区周围添加保护，以防止您尝试执行的操作。您应该在编译易受攻击的应用程序时禁用它们。

我做了一个类似的实验，我使用了这个选项：

badbuf: vulnerable.c
    $(CC) -g -Wall -fno-stack-protector -o badbuf  vulnerable.c

Answer 2

这不起作用，因为 shellcode 文件是一个目标文件。它是一种供链接器使用的中间文件格式。将其视为一系列指令是完全错误的。目标文件包含代码等。然而这段代码是不完整的。当代码引用符号时，如写入，将插入占位符而不是地址。链接器的工作是将多个目标文件和库拼接在一起，在内存中布局代码，有效地将地址分配给符号，最后修补占位符。

即使生成了可执行文件，它仍然无法运行，因为现代可执行格式需要加载程序才能运行。基本上，加载程序读取存储在可执行文件中的元数据，将文件中的多个部分映射到内存中，进行调整，最后将控制权转移到由元数据定义的入口点。

我认为制作 shellcode 有几种可行的方法。

手动编码汇编序列。
用工具帮你编码
研究目标文件格式并提取代码，我想 objdump 可以为您完成。
要求链接器以不需要加载程序的格式生成可执行文件运行。

阅读其他答案我意识到故障实际上发生得更早 - exec 缓冲区分配在堆栈上，堆栈内存保护属性明确拒绝执行。可以使用 Linux.

上的 say execstack 实用程序关闭此保护

封闭系统 shellcode 实验（segfault）

Closed system shellcode experimentation (segfault)

c

sockets

segmentation-fault

shellcode

experimental-design