WWW2Exec - atexit()

支持HackTricks

__atexit 结构

现在很奇怪去利用这个!

atexit()是一个函数,其他函数作为参数传递给它。 这些函数将在执行**exit()main返回时执行。 如果你可以修改其中任何一个函数地址**,使其指向一个shellcode,那么你将控制这个进程,但目前这更加复杂。 目前要执行的函数的地址被隐藏在几个结构后面,最终指向的地址不是函数的地址,而是用XOR加密随机密钥进行位移。因此,目前这种攻击向量在x86x64_86不太有用加密函数是**PTR_MANGLE。其他架构,如m68k、mips32、mips64、aarch64、arm、hppa... 不实现加密函数,因为它返回**与输入相同的内容。因此,这些架构可以通过这种向量进行攻击。

你可以在https://m101.github.io/binholic/2017/05/20/notes-on-abusing-exit-handlers.html找到关于这个工作原理的深入解释。

这篇文章中所述,如果程序使用returnexit()退出,它将运行__run_exit_handlers(),这将调用已注册的析构函数。

如果程序通过**_exit()函数退出,它将调用exit系统调用**,退出处理程序将不会被执行。因此,要确认__run_exit_handlers()是否被执行,可以在其上设置断点。

重要的代码是(来源):

ElfW(Dyn) *fini_array = map->l_info[DT_FINI_ARRAY];
if (fini_array != NULL)
{
ElfW(Addr) *array = (ElfW(Addr) *) (map->l_addr + fini_array->d_un.d_ptr);
size_t sz = (map->l_info[DT_FINI_ARRAYSZ]->d_un.d_val / sizeof (ElfW(Addr)));

while (sz-- > 0)
((fini_t) array[sz]) ();
}
[...]




// This is the d_un structure
ptype l->l_info[DT_FINI_ARRAY]->d_un
type = union {
Elf64_Xword d_val;	// address of function that will be called, we put our onegadget here
Elf64_Addr d_ptr;	// offset from l->l_addr of our structure
}

注意map -> l_addr + fini_array -> d_un.d_ptr是如何用来计算 要调用的函数数组 的位置。

有一些选项

  • 覆盖map->l_addr的值,使其指向一个带有执行任意代码指令的伪造fini_array

  • 覆盖l_info[DT_FINI_ARRAY]l_info[DT_FINI_ARRAYSZ]条目(在内存中更或多少连续),使它们指向一个伪造的Elf64_Dyn结构,再次使**array指向攻击者控制的内存区域**。

  • 这篇文章用受控内存中.bss中的地址覆盖了l_info[DT_FINI_ARRAY],其中包含一个伪造的fini_array。这个伪造数组首先包含一个one gadget地址,然后是这个伪造数组地址与map->l_addr值之间的差异,以便*array指向伪造数组。

  • 根据这种技术的主要帖子和这篇文章,ld.so在栈上留下一个指向ld.so中的二进制link_map的指针。通过任意写入,可以覆盖它并使其指向一个由攻击者控制的带有one gadget地址的伪造fini_array,例如。

在前面的代码之后,您可以找到另一个有趣的部分,其中包含以下代码:

/* Next try the old-style destructor.  */
ElfW(Dyn) *fini = map->l_info[DT_FINI];
if (fini != NULL)
DL_CALL_DT_FINI (map, ((void *) map->l_addr + fini->d_un.d_ptr));
}

在这种情况下,有可能覆盖map->l_info[DT_FINI]的值,指向一个伪造的ElfW(Dyn)结构。在这里查看更多信息

在**__run_exit_handlers**中覆盖TLS存储dtor_list

正如这里解释的,如果程序通过returnexit()退出,它将执行**__run_exit_handlers()**,这将调用任何已注册的析构函数。

来自_run_exit_handlers()的代码:

/* Call all functions registered with `atexit' and `on_exit',
in the reverse of the order in which they were registered
perform stdio cleanup, and terminate program execution with STATUS.  */
void
attribute_hidden
__run_exit_handlers (int status, struct exit_function_list **listp,
bool run_list_atexit, bool run_dtors)
{
/* First, call the TLS destructors.  */
#ifndef SHARED
if (&__call_tls_dtors != NULL)
#endif
if (run_dtors)
__call_tls_dtors ();

来自**__call_tls_dtors()**的代码:

typedef void (*dtor_func) (void *);
struct dtor_list //struct added
{
dtor_func func;
void *obj;
struct link_map *map;
struct dtor_list *next;
};

[...]
/* Call the destructors.  This is called either when a thread returns from the
initial function or when the process exits via the exit function.  */
void
__call_tls_dtors (void)
{
while (tls_dtor_list)		// parse the dtor_list chained structures
{
struct dtor_list *cur = tls_dtor_list;		// cur point to tls-storage dtor_list
dtor_func func = cur->func;
PTR_DEMANGLE (func);						// demangle the function ptr

tls_dtor_list = tls_dtor_list->next;		// next dtor_list structure
func (cur->obj);
[...]
}
}

对于**tls_dtor_list中的每个注册函数,它将从cur->func中解码指针并使用参数cur->obj**调用它。

使用来自GEF的分支中的**tls函数,可以看到dtor_list实际上非常接近栈 canaryPTR_MANGLE cookie**。因此,通过对其进行溢出,可以覆盖cookie和栈 canary。 覆盖PTR_MANGLE cookie,将可能通过将其设置为0x00来绕过PTR_DEMANLE函数,这意味着用于获取真实地址的**xor实际上就是配置的地址。然后,通过在dtor_list上写入,可以使用函数地址及其参数链接多个函数**。

最后请注意,存储的指针不仅会与cookie进行异或运算,还会旋转17位:

0x00007fc390444dd4 <+36>:	mov    rax,QWORD PTR [rbx]      --> mangled ptr
0x00007fc390444dd7 <+39>:	ror    rax,0x11		        --> rotate of 17 bits
0x00007fc390444ddb <+43>:	xor    rax,QWORD PTR fs:0x30	--> xor with PTR_MANGLE

所以在添加新地址之前,您需要考虑这一点。

原始帖子中找一个例子。

__run_exit_handlers 中的其他混淆指针

这个技术在这里解释,再次取决于程序通过调用 returnexit() 退出,从而调用 __run_exit_handlers()

让我们检查一下这个函数的更多代码:

while (true)
{
struct exit_function_list *cur;

restart:
cur = *listp;

if (cur == NULL)
{
/* Exit processing complete.  We will not allow any more
atexit/on_exit registrations.  */
__exit_funcs_done = true;
break;
}

while (cur->idx > 0)
{
struct exit_function *const f = &cur->fns[--cur->idx];
const uint64_t new_exitfn_called = __new_exitfn_called;

switch (f->flavor)
{
void (*atfct) (void);
void (*onfct) (int status, void *arg);
void (*cxafct) (void *arg, int status);
void *arg;

case ef_free:
case ef_us:
break;
case ef_on:
onfct = f->func.on.fn;
arg = f->func.on.arg;
PTR_DEMANGLE (onfct);

/* Unlock the list while we call a foreign function.  */
__libc_lock_unlock (__exit_funcs_lock);
onfct (status, arg);
__libc_lock_lock (__exit_funcs_lock);
break;
case ef_at:
atfct = f->func.at;
PTR_DEMANGLE (atfct);

/* Unlock the list while we call a foreign function.  */
__libc_lock_unlock (__exit_funcs_lock);
atfct ();
__libc_lock_lock (__exit_funcs_lock);
break;
case ef_cxa:
/* To avoid dlclose/exit race calling cxafct twice (BZ 22180),
we must mark this function as ef_free.  */
f->flavor = ef_free;
cxafct = f->func.cxa.fn;
arg = f->func.cxa.arg;
PTR_DEMANGLE (cxafct);

/* Unlock the list while we call a foreign function.  */
__libc_lock_unlock (__exit_funcs_lock);
cxafct (arg, status);
__libc_lock_lock (__exit_funcs_lock);
break;
}

if (__glibc_unlikely (new_exitfn_called != __new_exitfn_called))
/* The last exit function, or another thread, has registered
more exit functions.  Start the loop over.  */
goto restart;
}

*listp = cur->next;
if (*listp != NULL)
/* Don't free the last element in the chain, this is the statically
allocate element.  */
free (cur);
}

__libc_lock_unlock (__exit_funcs_lock);

变量f指向**initial结构,根据f->flavor的值不同,将调用不同的函数。 根据数值不同,要调用的函数地址将在不同的位置,但它将始终是解码的**。

此外,在选项**ef_onef_cxa中,还可以控制一个参数**。

可以在使用GEF运行**gef> p initial的调试会话中检查initial**结构。

要利用这一点,您需要泄漏或擦除PTR_MANGLEcookie,然后用system('/bin/sh')覆盖initial中的cxa条目。 您可以在有关该技术的原始博客文章中找到一个示例。

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