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缓冲区溢出漏洞实验

时间:2015-04-23 19:22:49      阅读:270      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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一、实验描述

缓冲区溢出是指程序试图向缓冲区写入超出预分配固定长度数据的情况。这一漏洞可以被恶意用户利用来改变程序的流控制,甚至执行代码的任意片段。这一漏洞的出现是由于数据缓冲器和返回地址的暂时关闭,溢出会引起返回地址被重写。

这次的实验主要分成3个小练习,每个练习都有一点小修改。

练习一

二、实验准备

系统用户名shiyanlou,密码shiyanlou

实验楼提供的是64位Ubuntu linux,而本次实验为了方便观察汇编语句,我们需要在32位环境下作操作,因此实验之前需要做一些准备。

1、输入命令安装一些用于编译32位C程序的东西:

sudo apt-get update

sudo apt-get install lib32z1 libc6-dev-i386

sudo apt-get install lib32readline-gplv2-dev

实验截图:

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2、输入命令“linux32”进入32位linux环境。此时你会发现,命令行用起来没那么爽了,比如不能tab补全了,所以输入“/bin/bash”使用bash:

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三、实验步骤

1、初始设置

Ubuntu和其他一些Linux系统中,使用地址空间随机化来随机堆(heap)和栈(stack)的初始地址,这使得猜测准确的内存地址变得十分困难,而猜测内存地址是缓冲区溢出攻击的关键。因此本次实验中,我们使用以下命令关闭这一功能:

sudo sysctl -w kernel.randomize_va_space=0

实验截图:

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此外,为了进一步防范缓冲区溢出攻击及其它利用shell程序的攻击,许多shell程序在被调用时自动放弃它们的特权。因此,即使你能欺骗一个Set-UID程序调用一个shell,也不能在这个shell中保持root权限,这个防护措施在/bin/bash中实现。

linux系统中,/bin/sh实际是指向/bin/bash或/bin/dash的一个符号链接。为了重现这一防护措施被实现之前的情形,我们使用另一个shell程序(zsh)代替/bin/bash。下面的指令描述了如何设置zsh程序:

sudo su

cd /bin

rm sh

ln -s zsh sh

exit

实验截图:

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2、shellcode

一般情况下,缓冲区溢出会造成程序崩溃,在程序中,溢出的数据覆盖了返回地址。而如果覆盖返回地址的数据是另一个地址,那么程序就会跳转到该地址,如果该地址存放的是一段精心设计的代码用于实现其他功能,这段代码就是shellcode。

3、漏洞程序

新建“stack.c”文件,保存到 /tmp 目录下。

实验截图:

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通过代码可以知道,程序会读取一个名为“badfile”的文件,并将文件内容装入“buffer”。

编译该程序,并设置SET-UID。命令如下:

sudo su

gcc -m32 -g -z execstack -fno-stack-protector -o stack stack.c

chmod u+s stack

exit

实验截图:

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这几句指令的解释是这样的:

GCC编译器有一种栈保护机制来阻止缓冲区溢出,所以我们在编译代码时需要用 –fno-stack-protector 关闭这种机制,而 -z execstack 用于允许执行栈。

4、攻击程序

我们的目的是攻击刚才的漏洞程序,并通过攻击获得root权限。

新建“exploit.c”文件,保存到 /tmp 目录下。

实验截图:

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里面有一段代码“\x??\x??\x??\x??”很遗憾忘了截那段代码),这里需要添上shellcode保存在内存中的地址,因为发生溢出后这个位置刚好可以覆盖返回地址。

 strcpy(buffer+100,shellcode); 这一句又告诉我们,shellcode保存在 buffer+100 的位置。

现在我们要得到shellcode在内存中的地址,输入命令:

gdb stack

disass main

实验截图:

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根据语句 strcpy(buffer+100,shellcode); 我们可以计算shellcode的地址:

0xffffd550(十六进制)+100(十进制)=0xffffd5b4(十六进制)

现在修改exploit.c文件!将 \x??\x??\x??\x?? 修改为 \xb4\xd5\xff\xff

实验截图:

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然后编译exploit.c程序。

5、攻击结果

先运行攻击程序exploit,再运行漏洞程序stack。

实验结果截图:

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通过了攻击,获得了root权限!

练习二

实验要求:通过命令”sudo sysctl -w kernel.randomize_va_space=2“打开系统的地址空间随机化机制,重复用exploit程序攻击stack程序,观察能否攻击成功,能否获得root权限。
实验截图:
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其余步骤与练习一完全相同。
实验结果截图:
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通过了攻击,获得了root权限!
注:@后面的数字与练习一不同是因为以为不能直接修改所以重新开始了一遍实验,练习三是直接在练习二完成之后修改的 。
 
练习三
实验要求:是将/bin/sh重新指向/bin/bash(或/bin/dash),观察能否攻击成功,能否获得root权限。
实验理解:
因为一开始就对Linux环境下的各种指令不是很懂,所以看到这个要求的时候完全不能理解。然后又仔细看了一遍实验步骤,发现在一个地方指明了/bin/sh实际是指向/bin/bash或/bin/dash的一个符号链接,练习一只是用zsh来替代了bash。所以我就认为练习三的要求是不使用shell程序zsh,即把代替这一步骤省掉。
实验截图:
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在这一步之后直接新建“stack.c”文件。
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实验结果截图:
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通过了攻击,获得了root权限!
 
四、实验感想

通过这次实验,我了解了什么是缓冲区溢出,最主要的是对许多指令都有了认识,多次的输入也让我对它们有了下意识的印象。实验楼总是对网速要求很高,所以这次我选择了字符界面来进行实验,虽然不够人性化,但是运行速度快得让人觉得很满足。实验过程中身边的同学也帮了很多忙,我们一起讨论问题,然后一起解决。

总的来说这次实验进行的异常顺利,没有遇到段错误的情况。

缓冲区溢出漏洞实验

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原文地址:http://www.cnblogs.com/--cissy--/p/4451444.html

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