Large Bin Attack

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Informações Básicas

Para mais informações sobre o que é um large bin, consulte esta página:

Bins & Memory Allocations

É possível encontrar um ótimo exemplo em how2heap - large bin attack.

Basicamente, aqui você pode ver como, na última versão "atual" do glibc (2.35), não é verificado: P->bk_nextsize permitindo modificar um endereço arbitrário com o valor de um chunk de large bin se certas condições forem atendidas.

Nesse exemplo, você pode encontrar as seguintes condições:

• Um chunk grande é alocado

• Um chunk grande menor que o primeiro, mas no mesmo índice, é alocado

• Deve ser menor para que vá primeiro no bin

• (Um chunk para evitar a fusão com o chunk superior é criado)

• Em seguida, o primeiro chunk grande é liberado e um novo chunk maior do que ele é alocado -> Chunk1 vai para o large bin

• Em seguida, o segundo chunk grande é liberado

• Agora, a vulnerabilidade: O atacante pode modificar chunk1->bk_nextsize para [target-0x20]

• Em seguida, um chunk maior que o chunk 2 é alocado, então o chunk2 é inserido no large bin sobrescrevendo o endereço chunk1->bk_nextsize->fd_nextsize com o endereço do chunk2

Existem outros cenários potenciais, a ideia é adicionar ao large bin um chunk que seja menor que um chunk X atual no bin, para que ele precise ser inserido imediatamente antes dele no bin, e precisamos ser capazes de modificar o bk_nextsize de X, pois é onde o endereço do chunk menor será escrito.

Este é o código relevante do malloc. Comentários foram adicionados para entender melhor como o endereço foi sobrescrito:

/* if smaller than smallest, bypass loop below */
assert (chunk_main_arena (bck->bk));
if ((unsigned long) (size) < (unsigned long) chunksize_nomask (bck->bk))
{
fwd = bck; // fwd = p1
bck = bck->bk; // bck = p1->bk

victim->fd_nextsize = fwd->fd; // p2->fd_nextsize = p1->fd (Note that p1->fd is p1 as it's the only chunk)
victim->bk_nextsize = fwd->fd->bk_nextsize; // p2->bk_nextsize = p1->fd->bk_nextsize
fwd->fd->bk_nextsize = victim->bk_nextsize->fd_nextsize = victim; // p1->fd->bk_nextsize->fd_nextsize = p2
}

Isso poderia ser usado para sobrescrever a variável global global_max_fast da libc para então explorar um ataque de fast bin com chunks maiores.

Você pode encontrar outra ótima explicação desse ataque em guyinatuxedo.

Outros exemplos

• La casa de papel. HackOn CTF 2024

• Ataque de large bin na mesma situação conforme aparece em how2heap.

• A primitiva de escrita é mais complexa, porque global_max_fast é inútil aqui.

• FSOP é necessário para finalizar o exploit.

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