Ret2win
Basic Information
Ret2win 챌린지는 Capture The Flag (CTF) 대회에서 인기 있는 카테고리로, 특히 binary exploitation과 관련된 작업에서 그렇습니다. 목표는 주어진 바이너리의 취약점을 이용하여 바이너리 내에서 특정 호출되지 않은 함수를 실행하는 것입니다. 이 함수는 보통 win
, flag
와 같은 이름을 가집니다. 이 함수가 실행되면 일반적으로 플래그나 성공 메시지를 출력합니다. 이 챌린지는 일반적으로 스택의 return address를 덮어써서 실행 흐름을 원하는 함수로 전환하는 것을 포함합니다. 다음은 예제를 포함한 더 자세한 설명입니다:
C Example
취약점이 있는 간단한 C 프로그램과 우리가 호출하려는 win
함수가 있다고 가정해 보겠습니다:
이 프로그램을 스택 보호 없이 ASLR을 비활성화하여 컴파일하려면 다음 명령어를 사용할 수 있습니다:
-m32
: 프로그램을 32비트 바이너리로 컴파일합니다 (선택 사항이지만 CTF 챌린지에서 일반적입니다).-fno-stack-protector
: 스택 오버플로우에 대한 보호를 비활성화합니다.-z execstack
: 스택에서 코드 실행을 허용합니다.-no-pie
:win
함수의 주소가 변경되지 않도록 위치 독립 실행 파일을 비활성화합니다.-o vulnerable
: 출력 파일 이름을vulnerable
로 설정합니다.
Pwntools를 이용한 Python 익스플로잇
익스플로잇을 위해 pwntools를 사용할 것입니다. 이는 익스플로잇 작성을 위한 강력한 CTF 프레임워크입니다. 익스플로잇 스크립트는 버퍼를 오버플로우하고 win
함수의 주소로 반환 주소를 덮어쓰는 페이로드를 생성합니다.
win
함수의 주소를 찾으려면 gdb, objdump 또는 이진 파일을 검사할 수 있는 다른 도구를 사용할 수 있습니다. 예를 들어, objdump
를 사용하여 다음과 같이 할 수 있습니다:
이 명령은 win
함수의 어셈블리를 보여주며, 시작 주소를 포함합니다.
Python 스크립트는 vulnerable_function
에 의해 처리될 때 버퍼를 오버플로우하고 스택의 반환 주소를 win
의 주소로 덮어쓰는 정교하게 제작된 메시지를 보냅니다. vulnerable_function
이 반환될 때, main
으로 반환하거나 종료하는 대신 win
으로 점프하고 메시지가 출력됩니다.
보호 조치
PIE 는 비활성화되어야 주소가 실행 간에 신뢰할 수 있도록 하거나 함수가 저장될 주소가 항상 동일하지 않으며,
win
함수가 로드된 위치를 파악하기 위해 어떤 leak이 필요합니다. 오버플로우를 유발하는 함수가read
또는 유사한 경우, 반환 주소를win
함수로 변경하기 위해 1 또는 2 바이트의 부분 덮어쓰기를 수행할 수 있습니다. ASLR의 작동 방식 때문에 마지막 세 개의 16진수 니블은 무작위화되지 않으므로, 올바른 반환 주소를 얻을 확률은 1/16 (1 니블)입니다.스택 카나리도 비활성화되어야 하며, 그렇지 않으면 손상된 EIP 반환 주소가 결코 따라지지 않을 것입니다.
기타 예제 및 참조
32비트, ASLR 없음
ASLR가 있는 64비트, bin 주소의 leak 포함
64비트, ASLR 없음
32비트, ASLR 없음, 이중 소규모 오버플로우, 첫 번째로 스택을 오버플로우하고 두 번째 오버플로우의 크기를 늘림
32비트, relro, 카나리 없음, nx, pie 없음,
fflush
주소를win
함수로 덮어쓰는 포맷 문자열 (ret2win)32비트, nx, 그 외 없음, win 함수를 호출하기 위한 EIP의 부분 덮어쓰기 (1Byte)
32비트, nx, 그 외 없음, win 함수를 호출하기 위한 EIP의 부분 덮어쓰기 (1Byte)
프로그램은 입력 크기를 확인하기 위해 숫자의 마지막 바이트만 검증하므로, 마지막 바이트가 허용된 범위 내에 있는 한 어떤 크기도 추가할 수 있습니다. 그런 다음 입력은 ret2win으로 악용된 버퍼 오버플로우를 생성합니다.
64비트, relro, 카나리 없음, nx, pie. win 함수를 호출하기 위한 부분 덮어쓰기 (ret2win)
arm64, PIE, win 함수는 실제로 2개의 함수이므로 2개의 함수를 호출하는 ROP 가젯
ARM64, off-by-one으로 win 함수를 호출
ARM64 예제
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