前言
这一期的 wargame 难度明显比之前的 leviathan 要高，而且已经涉及到相对完善的 Linux溢出 相关知识了。但是在 overthewire 上这才居然只是 2/10 的难度，看来我差得很远啊。
在 narnia 首页，有如下提示，使用初始账号和密码登陆到目标机器，关于本wargame的所有文件都在 /narnia 文件夹下面。Let’s go
To login to the first level use: Username: narnia0 Passowrd: narnia0 Data for the levels can be found in /narnia/.
level 0
从目标机器的文件夹中我们可以看到，每个 level 都给了源代码和编译后的可执行文件，每个可执行文件都有 set-uid 权限。只要溢出该可执行文件，得到下一个 level 的 shell，就可以在 /etc/narnia_pass/ 文件夹下面得到下一个 level 的密码了。
首先正常执行一下 narnia0 这个文件，看看有什么提示没有。
从执行结果来看，应该是溢出缓冲区，然后修改栈中的另外一个自动变量，以此来过后面的逻辑判断。从下面的源代码文件也可以看到，我的猜想是正确的。
#include#include int main(){ long val=0x41414141; char buf[20]; printf("Correct val's value from 0x41414141 -> 0xdeadbeef!/n"); printf("Here is your chance: "); scanf("%24s",&buf); printf("buf: %s/n",buf); printf("val: 0x%08x/n",val); if(val==0xdeadbeef) system("/bin/sh"); else { printf("WAY OFF!!!!/n"); exit(1); } return 0; }
可以看到，输入缓冲区 buf ，和待溢出变量都在 main 函数的栈帧中，这题很简单，只要正确构造输入就可以了。一开始，我只是构造了这样的一个输入：
很明显，明明正确溢出修改了 val 的值，但是没有得到想要的 shell，后来，发现原来是管道输出给了程序之后，就会自动关闭了，造成程序返回的 shell 无法打开。于是，修改 shellcode 如下，发现正确得到了密码。
level 1
执行可执行程序，可以得到一个很有用的提示如下。
好像只要把 shellcode 放到正确的环境变量中就可以了，从程序代码中，看到环境变量 EGG 的地址被作为函数指针调用了。
#includeint main(){ int (*ret)(); if(getenv("EGG")==NULL){ printf("Give me something to execute at the env-variable EGG/n"); exit(1); } printf("Trying to execute EGG!/n"); ret = getenv("EGG"); ret(); return 0; }
构造如下的带有 shellcode 的环境变量就可以正确溢出了。关于环境变量的地址计算，很多溢出类书籍都会提到，上百度 google 一下就可以得到想要的方法。
level 2
从程序执行结果来看，似乎需要给一个输入作为 main 函数的参数，估计是通过这个输入来做为溢出点。
#include#include #include int main(int argc, char * argv[]){ char buf[128]; if(argc == 1){ printf("Usage: %s argument/n", argv[0]); exit(1); } strcpy(buf,argv[1]); printf("%s", buf); return 0; }
这也是一个很基础的溢出题目，正确的覆盖 main 函数的返回地址就可以了。解法如下图所示。我在这里，将 shellcode 放在了 EGG 这个环境变量中，所以只要使用 EGG 的地址覆盖 main 函数的返回地址就可以了。
level 3
从这道题目开始，难度开始慢慢加大了，不过依然都在控制之内。
从程序执行结果来看，似乎将某个文件作为参数传给程序，然后程序打开输出到 /dev/null 这个设备中去。
#include#include #include #include #include #include #include int main(int argc, char **argv){ int ifd, ofd; char ofile[16] = "/dev/null"; char ifile[32]; char buf[32]; if(argc != 2){ printf("usage, %s file, will send contents of file 2 /dev/null/n",argv[0]); exit(-1); } /* open files */ strcpy(ifile, argv[1]); if((ofd = open(ofile,O_RDWR)) < 0 ){ printf("error opening %s/n", ofile); exit(-1); } if((ifd = open(ifile, O_RDONLY)) < 0 ){ printf("error opening %s/n", ifile); exit(-1); } /* copy from file1 to file2 */ read(ifd, buf, sizeof(buf)-1); write(ofd,buf, sizeof(buf)-1); printf("copied contents of %s to a safer place... (%s)/n",ifile,ofile); /* close 'em */ close(ifd); close(ofd); exit(1); }
很神奇的事情，字符数组 char ofile[16] = "/dev/null";
居然可以这样初始化，我记得当年的谭老师的课本里不是这样写的啊。。。。
从源代码来看，之前的猜测是对的。我一开始的想法是，重定向 /dev/null 设备到某个文件，这样，将密码的存储文件作为参数传给程序，程序将密码文件中的内容输出到我重定向的目标文件中，就可以正确得到了。后来 google 了半天，没有找到有效的重定向的方法。另辟蹊径，我想到可以溢出缓冲区的内容，修改输出文件路径，这样就可以将结果输出到某个文件中去了。我构造了 /tmp/narnia3/AAAAAAAAAAAAAAAAAAA/tmp/pass 这个路径下的一个文件，该文件被软链接到密码文件。同时，该字符串被作为参数输入给了程序， /tmp/pass 这部分子串被溢出到输出文件路径的存储缓冲区中，这样输入是密码文件的一个软链接，输出是 /tmp/pass 这样的一个文件。具体操作如下图所示，因为待溢出程序具有 set-uid 权限，所以执行是的有效用户是下一个 level，注意 /tmp 下文件夹的访问权限问题。
level 4
这一关程序执行居然没有输出，看来只能通过分析源代码来找溢出点了。
#include#include #include #include extern char **environ; int main(int argc,char **argv){ int i; char buffer[256]; for(i = 0; environ[i] != NULL; i++) memset(environ[i], '', strlen(environ[i])); if(argc>1) strcpy(buffer,argv[1]); return 0; }
从代码来看，程序清空了所有的环境变量，这样在环境变量中存放 shellcode 的方法不可用了，不过，程序将输入的 main 函数参数无限制拷贝到了 buffer 中，这样就给了我们缓冲区溢出的漏洞，很基础的一个缓冲区溢出题目，只要将 shellcode 放入到栈中，然后正确覆盖函数返回地址就可以了。在猜测 shellcode 地址的时候，可能是因为栈偏移的问题，导致 gdb 中的栈地址和 shell 中运行时的实际地址有所偏移，不过添加一些 NOP Sled 就可以了。结果如下图所示。
level 5
这一关从程序执行来看，也是通过溢出修改某个变量的值，但是从源代码看，并不是简单的溢出就可以修改了。
#include#include #include int main(int argc, char **argv){ int i = 1; char buffer[64]; snprintf(buffer, sizeof buffer, argv[1]); buffer[sizeof (buffer) - 1] = 0; printf("Change i's value from 1 -> 500. "); if(i==500){ printf("GOOD/n"); system("/bin/sh"); } printf("No way...let me give you a hint!/n"); printf("buffer : [%s] (%d)/n", buffer, strlen(buffer)); printf ("i = %d (%p)/n", i, &i); return 0; }
从来看，变量 i 和缓冲区 buffer 在栈中相邻，但是，缓冲区输入的时候使用了安全的 snprintf() 函数，这导致不能通过溢出来覆盖变量 i 的值，但是 snprintf() 在调用的时候的格式化字符串是由用户作为 main() 函数的输入，我们可以控制这个格式化字符串，导致了格式化字符串漏洞。
验证的确有格式化字符串漏洞，利用这个漏洞，可以读写任意地址的值，所以我们构造一个合适的格式化字符串，就可以修改变量 i 的值，得到一个高权限的 shell 。具体操作如下图所示。
level 6
这一关需要两个输入作为 main() 函数的参数，猜测应该有很明显的溢出点，难度就在于如何构造合适的溢出字符串。
#include#include #include extern char **environ; // tired of fixing values... // - morla unsigned long get_sp(void) { __asm__("movl %esp,%eax/n/t" "and $0xff000000, %eax" ); } int main(int argc, char *argv[]){ char b1[8], b2[8]; int (*fp)(char *)=(int(*)(char *))&puts, i; if(argc!=3){ printf("%s b1 b2/n", argv[0]); exit(-1); } /* clear environ */ for(i=0; environ[i] != NULL; i++) memset(environ[i], '', strlen(environ[i])); /* clear argz */ for(i=3; argv[i] != NULL; i++) memset(argv[i], '', strlen(argv[i])); strcpy(b1,argv[1]); strcpy(b2,argv[2]); //if(((unsigned long)fp & 0xff000000) == 0xff000000) if(((unsigned long)fp & 0xff000000) == get_sp()) exit(-1); fp(b1); exit(1);
从源代码中可以看到，环境变量和多余的 main() 函数参数都被清空了，导致无法在其中安放 shellcode 。缓冲区 b1 和 b2 在栈中紧邻，接下来是一个指向 puts() 函数的函数指针，于是有了覆盖这个函数指针的思路。函数指针以 b1 为参数，进行函数调用，于是思路是用 system() 的地址覆盖 fp 的值，然后在缓冲区 b1 中填充 /bin/sh 字符串，这样在程序结束的时候就会有 system("/bin/sh") 这个函数调用，得到一个高一级的 shell 。在程序中，首先 strcpy(b1) ，然后再 strcpy(b2) ，我们在构造带有 /bin/sh 这个子串的字符串时需要考虑到字符串的长度问题，使得字符串能够正常结束。这样，先使用缓冲区 b1 溢出覆盖 fp 的值，使用 system() 的地址覆盖该值，然后使用缓冲区 b2 溢出往 b1 中添加 /bin/sh 这样的子串， b2 的长度需要考虑。实际操作如下。
level 7
简单的程序输出已经提供不了太多的有效信息了，但是还是可以看到有输入，就有可能有缓冲区溢出问题。
#include#include #include #include #include int goodfunction(); int hackedfunction(); int vuln(const char *format){ char buffer[128]; int (*ptrf)(); memset(buffer, 0, sizeof(buffer)); printf("goodfunction() = %p/n", goodfunction); printf("hackedfunction() = %p/n/n", hackedfunction); ptrf = goodfunction; printf("before : ptrf() = %p (%p)/n", ptrf, &ptrf); printf("I guess you want to come to the hackedfunction.../n"); sleep(2); ptrf = goodfunction; snprintf(buffer, sizeof buffer, format); return ptrf(); } int main(int argc, char **argv){ if (argc <= 1){ fprintf(stderr, "Usage: %s /n", argv[0]); exit(-1); } exit(vuln(argv[1])); } int goodfunction(){ printf("Welcome to the goodfunction, but i said the Hackedfunction../n"); fflush(stdout); return 0; } int hackedfunction(){ printf("Way to go!!!!"); fflush(stdout); system("/bin/sh"); return 0; }
这个代码有点点长，不过思路还是很清楚的，在 vuln() 函数中，有我们的输入，有一个函数指针紧邻着缓冲区，使用了安全的 snprintf() 函数来复制我们的输入到缓冲区中，依然有格式化字符串漏洞。不过这题的难度在于，我们输入的格式化参数没有打印出来结果，导致我们无法根据输出来调整输入的格式化参数，而且由于栈偏移的问题，导致 gdb 中的地址和 shell 中实际执行的地址差距很大，基本上不能利用。好字啊程序打印出来了足够的地址信息，我们知道修改后的值和待修改的地址。于是，我先构造了含有目的地址和目标长度的格式化字符串 /x0c/xd5/xff/xff.%134514432d. ，然后在该字符串后面添加写入的格式化参数 %n ，依次尝试猜测，运气不错，猜到了第六个就得到了 shell 。
本来是写了一个 Python 脚本来尝试爆破的，但是技术太烂，导致脚本执行的结果不太好，还是人工爆破来做的。其实这里猜测的风险很大，因为如果字符串的存储地址不是四字节对齐的话，这样我们在字符串中存放的地址就需要调整偏移，但是因为没有输出，导致无法知道这个偏移到底存在与否。好在题目设计得不是太难。
level 8
既然程序执行已经无法提供太多有效的信息了，还是直接看代码吧。
#include#include #include // gcc's variable reordering fucked things up // to keep the level in its old style i am // making "i" global unti i find a fix // -morla int i; void func(char *b){ char *blah=b; char bok[20]; //int i=0; memset(bok, '', sizeof(bok)); for(i=0; blah[i] != ''; i++) bok[i]=blah[i]; printf("%s/n",bok); } int main(int argc, char **argv){ if(argc > 1) func(argv[1]); else printf("%s argument/n", argv[0]); return 0; }
看起来似乎很简单，只是一个很简单的缓冲区溢出，但是实际操作的时候发现，变量 blah 和缓冲区 bok 在栈中是相邻的，导致如果输入的字符串太长的话，就会覆盖 blah 这个变量，这个变量又是我们的输入字符串的基地址指针，如果被修改了，就无法正确访问我们输入的字符串。
从执行结果来看，输入太长的字符串，都会导致后面的字符串没有复制到缓冲区中，这样也就无法覆盖函数的返回地址，溢出失败。于是改变了思路，既然太长的输入字符串会修改原来的基地址值，那么就用原来的基地址值再覆盖回去，这样就相当于没有修改了。只需要猜测原来的基地址值就可以了。从程序中可以看到，缓冲区被复制之后，没有正确的结束符，这样给了我们打印 blah 变量原来的值的可能。
缓冲区长度是，所以输入长度为的字符串正好可以覆盖缓冲区，同时又没有正确的结束符，就可以看到 blah 变量的值了。在这里是 0xffffd7c7 ，根据测试，我们输入的字符串长度每增加，这个基地址值就会减少，通过计算，就可以得到正确的基地址值了。具体操作过程如下图所示。
end of the game
终于结束了这次的 wargame ，想到这一期的 wargame 难度只有 2/10 ，我就知道后面还会有更多更好玩的东西。毕竟这里还有没涉及到 ASLR 、 stack canary 等缓冲区溢出保护策略，不过这些在后面的游戏都会有的。尽请期待～
【来源： wargame narnia writeup 作者： litao3rd 】
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