Xem xét khai thác các lỗ hổng

Vì tôi mong muốn tiếp tục thảo luận về chủ đề này, hãy để tôi kể cho bạn nghe một chút lịch sử, lý thuyết và thực hành về các lỗ hổng. Hiện tại chúng ta đều đã nghe nói rằng lỗi bảo mật có thể phải trả giá rất đắt, chúng ta đều biết rằng chúng ta cần phải cập nhật phần mềm của mình, chúng ta đều biết rằng nhiều bản cập nhật là do lỗi bảo mật. Nhưng hôm nay mình sẽ cho các bạn biết một chút về cách phát hiện và khai thác những lỗi này 🙂 Nhưng trước khi chúng ta làm rõ một vài chi tiết để có cái nhìn tổng quan hơn.

Trước khi bạn bắt đầu

Trước tiên, tôi muốn nói với bạn rằng chúng tôi sẽ tập trung vào lỗ hổng đầu tiên mà tôi đã học cách khai thác, Tràn bộ đệm, trong lỗ hổng này, chúng tôi lợi dụng việc thiếu xác minh bộ nhớ để làm những điều thú vị 🙂 Nhưng hãy làm rõ thêm một chút về nó.

Đây sẽ không phải là một kịch bản thế giới thực

Tôi không đủ khả năng để dạy chúng phá vỡ bất kỳ chương trình nào mà chúng xem 🙂 đầu tiên vì nó nguy hiểm cho máy tính của chúng, thứ hai vì điều đó sẽ chiếm nhiều hơn số lượng từ thông thường của tôi.

Chúng ta đi du ngoạn đến những năm 80

Những gì tôi sẽ cho bạn thấy rằng tôi có thể làm được trên máy tính xách tay của mình, nhưng không có nghĩa là nó có thể được thực hiện ngày nay một cách đơn giản 🙂 nhiều khái niệm trong số này đã bị khai thác rất nhiều lần đến mức các phương pháp bảo vệ mới và các phương pháp mới để tránh chúng đã xuất hiện 😛 nhưng điều đó đưa chúng ta trở về cùng một nơi, không có khoảng trống để có thể kể hết những điều đó 🙂

Nó có thể không hoạt động trên bộ xử lý của bạn

Mặc dù tôi sẽ sử dụng một ví dụ rất đơn giản, nhưng tôi muốn nó khá rõ ràng ngay từ đầu rằng các chi tiết của điều này rất nhiều và đa dạng đến mức nó có thể giống với tôi, nếu bạn muốn thử nó, hiệu quả mong muốn cũng có thể không đạt được 🙂 Nhưng bạn có thể tưởng tượng rằng tôi không thể giải thích điều đó trong không gian này, đặc biệt vì với phần giới thiệu này, tôi đã có hơn 300 từ, vì vậy chúng ta đi thẳng vào vấn đề của mình.

Một là gì Tràn bộ nhớ

Để trả lời điều này trước tiên chúng ta phải hiểu nửa đầu của sự kết hợp này.

Bộ đệm

Vì mọi thứ đều liên quan đến bộ nhớ trong máy tính, nên điều hợp lý là phải có một số loại thùng chứa thông tin. Khi chúng ta nói về đầu vào o kết quả đầu ra, chúng ta đi thẳng đến khái niệm bộ đệm. Để ngắn gọn, a đệm Nó là một không gian bộ nhớ có kích thước xác định, trong đó chúng ta sẽ lưu trữ một lượng thông tin, đơn giản 🙂

Tràn xảy ra, như tên của nó, khi một bộ đệm lấp đầy với nhiều thông tin hơn nó có thể giữ. Nhưng tại sao điều này lại quan trọng?

Sắp xếp

Còn được gọi là ngăn xếp, chúng là một kiểu dữ liệu trừu tượng mà chúng ta có thể cây rơm thông tin, đặc điểm chính của họ là họ có một LIFO (Lần xuất trước). Hãy suy nghĩ trong giây lát về một chồng đĩa, chúng ta đặt chúng lên trên từng cái một, và sau đó chúng tôi lấy từng cái một từ trên xuống, điều này làm cho chiếc đĩa cuối cùng mà chúng ta đã đặt (cái ở trên cùng ) là đĩa đầu tiên mà chúng tôi sẽ lấy ra, rõ ràng là nếu chúng tôi chỉ có thể lấy ra một đĩa mỗi lần và chúng tôi quyết định làm theo thứ tự đó: P.

Bây giờ bạn đã biết hai khái niệm này, chúng ta phải sắp xếp chúng theo thứ tự. Ngăn xếp rất quan trọng vì mỗi chương trình chúng tôi chạy đều có chồng thực thi. Nhưng ngăn xếp này có một đặc điểm cụ thể, phát triển xuống. Điều duy nhất bạn cần biết về điều này là trong khi một chương trình đang chạy, khi một hàm được gọi, ngăn xếp sẽ chuyển từ một số X trong bộ nhớ sang một số (Xn). Nhưng để tiếp tục chúng ta phải hiểu thêm một khái niệm nữa.

Con trỏ

Đây là một khái niệm khiến nhiều lập trình viên phát điên khi bắt đầu bước vào thế giới của C, trên thực tế sức mạnh to lớn của lập trình C một phần là do việc sử dụng con trỏ. Để đơn giản, một con trỏ trỏ đến một địa chỉ bộ nhớ. Điều này nghe có vẻ phức tạp nhưng không hề phức tạp, trong máy chúng ta đều có RAM phải không? Chà, điều này có thể được định nghĩa là sự sắp xếp liên tiếp của các khối, những vị trí này thường được biểu thị bằng số thập lục phân (từ 0 đến 9 và sau đó từ A đến F, chẳng hạn như 0x0, 0x1, 0x6, 0xA, 0xF, 0x10). Đây là một ghi chú gây tò mò, 0x10 KHÔNG bằng 10 😛 nếu chúng ta chuyển nó sang thứ tự thập phân, nó sẽ giống như nói 15. Đây là một cái gì đó cũng gây nhầm lẫn cho nhiều hơn một lúc đầu, nhưng chúng ta hãy đi xuống nó.

Hồ sơ

Bộ xử lý hoạt động với một số hồ sơ, hoạt động để truyền các vị trí từ bộ nhớ vật lý đến bộ xử lý, đối với các kiến ​​trúc sử dụng 64-bit, số lượng thanh ghi rất lớn và khó mô tả ở đây, nhưng để hiểu được ý tưởng, các thanh ghi giống như con trỏ, chúng chỉ ra giữa các thanh ghi khác vật, một không gian bộ nhớ (vị trí).

Bây giờ thực hành

Tôi biết rằng đã có rất nhiều thông tin để xử lý cho đến bây giờ, nhưng trên thực tế chúng là những vấn đề hơi phức tạp mà tôi cố gắng giải thích một cách rất đơn giản, chúng ta sẽ xem một chương trình nhỏ sử dụng bộ đệm và chúng ta sẽ phá vỡ nó để hiểu điều này về tràn, rõ ràng cái này không Đó là một chương trình thực tế và chúng tôi sẽ "né tránh" nhiều biện pháp đối phó được sử dụng ngày nay, chỉ để cho thấy mọi thứ được thực hiện như thế nào trước đây 🙂 và bởi vì một số nguyên tắc này là cần thiết để có thể học những thứ phức tạp hơn 😉

GDB

Một chương trình tuyệt vời chắc chắn là một trong những chương trình được sử dụng nhiều nhất bởi các lập trình viên C. Trong số nhiều ưu điểm của nó, chúng ta có thực tế là nó cho phép chúng ta thấy tất cả những điều mà chúng ta đã nói đến từ trước đến nay, thanh ghi, ngăn xếp, bộ đệm, v.v. 🙂 Hãy cùng xem chương trình mà chúng tôi sẽ sử dụng cho ví dụ của chúng tôi.

retinput.c

Đây là một chương trình khá đơn giản, chúng ta sẽ sử dụng thư viện stdio.h để có thể lấy thông tin và hiển thị nó trong một thiết bị đầu cuối. Chúng ta có thể thấy một hàm được gọi là return_input tạo ra một đệm gọi mảng, có chiều dài 30 byte (kiểu dữ liệu char dài 1 byte).

Chức năng gets(array); yêu cầu thông tin bằng bảng điều khiển và chức năng printf() trả về nội dung của mảng và hiển thị nó trên màn hình.

Mọi chương trình được viết bằng C đều bắt đầu bằng hàm main(), điều này sẽ chỉ phụ trách việc gọi return_input, bây giờ chúng ta sẽ biên dịch chương trình.

Hãy xem một chút về những gì tôi vừa làm. Tùy chọn -ggdb yêu cầu gcc biên dịch chương trình với thông tin cho gdb để có thể gỡ lỗi đúng cách. -fno-stack-protector Đó là một tùy chọn mà rõ ràng là chúng ta không nên sử dụng, nhưng chúng ta sẽ sử dụng vì nếu không có thể tạo ra tràn bộ đệm trong ngăn xếp. Cuối cùng tôi đã kiểm tra kết quả. ./a.out nó chỉ chạy những gì tôi vừa biên dịch, nó hỏi thông tin và trả về. Đang chạy 🙂

Cảnh báo

Một lưu ý khác ở đây. Bạn có thể xem các cảnh báo? rõ ràng đó là điều cần tính đến khi chúng ta làm việc với mã hoặc biên dịch, điều này hơi hiển nhiên và có rất ít chương trình ngày nay có chức năng gets() Trong mã. Một ưu điểm của Gentoo là bằng cách biên dịch từng chương trình, tôi có thể thấy có gì sai sót, một chương trình "lý tưởng" không nên có chúng, nhưng bạn sẽ ngạc nhiên khi có nhiều chương trình lớn có những cảnh báo này vì chúng rất lớn và rất khó để theo dõi chúng chức năng nguy hiểm khi có nhiều cảnh báo cùng lúc. Bây giờ nếu chúng ta tiếp tục

Gỡ lỗi chương trình

Bây giờ, phần này có thể hơi khó hiểu, nhưng vì tôi đã viết khá nhiều, tôi không đủ khả năng để giải thích tất cả mọi thứ, rất tiếc nếu bạn thấy rằng tôi đang đi quá nhanh 🙂

Giải trừ mã

Hãy bắt đầu bằng cách xem chương trình ngôn ngữ máy đã biên dịch của chúng tôi.

Đây là mã của chức năng chính của chúng tôi trong hợp ngữ, đây là những gì bộ xử lý của chúng tôi hiểu, dòng bên trái là địa chỉ vật lý trong bộ nhớ, <+ n> được gọi là bù đắp, về cơ bản là khoảng cách từ đầu hàm (chính) đến câu lệnh đó (được gọi là opcode). Sau đó, chúng ta thấy loại lệnh (push / mov / callq…) và một hoặc nhiều thanh ghi. Tóm lại, chúng ta có thể nói rằng đó là chỉ dẫn theo sau là nguồn / xuất xứ và đích. <return_input> đề cập đến chức năng thứ hai của chúng tôi, chúng ta hãy xem xét.

return_input

Điều này phức tạp hơn một chút, nhưng tôi chỉ muốn bạn kiểm tra một vài điều, có một thẻ được gọi là <gets@plt> và một mã opcode cuối cùng được gọi là retq cho biết kết thúc của chức năng. Chúng ta sẽ đặt một vài điểm ngắt, một điểm trong hàm gets và một cái khác trong retq.

chạy

Bây giờ chúng ta sẽ chạy chương trình để xem hành động bắt đầu như thế nào.

Chúng tôi có thể thấy rằng một mũi tên nhỏ xuất hiện cho biết opcode nơi chúng tôi đang ở, tôi muốn chúng tính đến hướng 0x000055555555469b, đây là địa chỉ sau cuộc gọi tới return_input trong chức năng main , điều này rất quan trọng vì đây là nơi chương trình sẽ quay lại khi bạn hoàn tất việc nhận đầu vào, chúng ta hãy đi vào chức năng. Bây giờ chúng ta sẽ kiểm tra bộ nhớ trước khi nhập hàm gets.

Tôi đã sao lưu chức năng chính cho bạn và đánh dấu mã tôi đang đề cập đến, như bạn có thể thấy, do sự đặc biệt đã được tách thành hai đoạn, tôi muốn bạn tính đến hướng 0x7fffffffdbf0 (người đầu tiên từ bên trái sau khi biệt kích x/20x $rsp) vì đây là vị trí chúng ta phải sử dụng để kiểm tra kết quả nhận được, hãy tiếp tục:

Phá vỡ chương trình

Tôi đã đánh dấu những 0x44444444bởi vì chúng là đại diện cho các D của chúng tôi 🙂 bây giờ chúng tôi đã bắt đầu thêm đầu vào vào chương trình và như bạn có thể thấy, chúng tôi chỉ còn cách địa chỉ mong muốn của chúng tôi hai dòng, chúng tôi sẽ điền nó cho đến khi chúng tôi ở ngay trước các địa chỉ mà chúng tôi đã đánh dấu trong bước trước.

Thay đổi đường dẫn trở lại

Bây giờ chúng ta đã quản lý để nhập phần này của mã nơi nó chỉ ra sự trả lại của hàm, hãy xem điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta thay đổi địa chỉ 🙂 thay vì đi đến vị trí của mã opcode theo sau địa chỉ mà chúng ta đã có một lúc trước, bạn nghĩ sao nếu chúng ta quay trở lại return_input? Nhưng đối với điều này, cần phải viết địa chỉ chúng ta muốn ở dạng nhị phân, chúng ta sẽ thực hiện điều đó với hàm printf khỏi bash 🙂

Bây giờ chúng tôi đã nhận được thông tin hai lần 😀 chắc chắn chương trình không được tạo ra cho điều đó, nhưng chúng tôi đã tìm cách phá vỡ mã và khiến nó lặp lại điều mà nó không được phép làm.

Suy ngẫm

Thay đổi đơn giản này có thể được coi là một khai thác rất cơ bản 🙂 anh ấy đã xoay sở để phá vỡ chương trình và làm điều gì đó mà chúng tôi muốn anh ấy làm.

Đây chỉ là bước đầu tiên trong danh sách gần như vô hạn những thứ cần xem và thêm vào, có nhiều cách để thêm nhiều thứ hơn là đơn giản lặp lại một thứ tự, nhưng lần này tôi đã viết rất nhiều và mọi thứ liên quan đến mã vỏ sò Nó là một chủ đề để viết nhiều hơn các bài báo, những cuốn sách hoàn chỉnh mà tôi muốn nói. Xin lỗi nếu tôi không thể nghiên cứu sâu hơn một chút về các chủ đề mà tôi muốn, nhưng chắc chắn sẽ có cơ hội 🙂 Xin chào và cảm ơn vì đã đến đây.