从汇编层看64位程序运行——安全的ROP攻击以控制程序执行流程

大纲

在《从汇编层看64位程序运行------ROP攻击以控制程序执行流程》一文中,我们介绍了如何使用ROP攻击来修改程序执行流程。但是这个方案存在一个问题,就是《从汇编层看64位程序运行------有惊无险的栈溢出》中所说的,会导致foo回到main函数后,RSP寄存器的值会比正确的大0x08(即栈缩小了0x08)。这是因为整个方案call了一次,ret了两次,即压栈一次,退栈两次。虽然不会导致程序执行出现问题,但是终究是不完美的。

代码

本文我们将介绍一种更简单、更安全的方案。

先看代码,请问程序输出的是0还是1999?

c 复制代码
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int foo() {
    return 1999;
}

int foo7(unsigned int a, unsigned int b, unsigned int c, unsigned int d, unsigned int e, unsigned int f, void* g) {
    void* ptr = (void*)&g;
    (void)ptr;
    __asm__("pop %rbp\n\t");
    __asm__("push -0x8(%rbp)\n\t");
    __asm__("push %rbp\n\t");
    return 0;
}

int main() {
    void* g = (void*)&foo;
    int a = foo7(1, 2, 3, 4, 5, 6, g);
    printf("%d", a);
    return 0;
}

main函数中只调用了foo7,它返回的是0。foo7中也没调用foo,更没显式的返回foo的返回值。那么这个程序打印的是0吗?答案是"不是,它输出的是1999"。

这是因为foo7被ROP攻击了,导致其return后进入foo函数。而foo7和foo函数的返回值都是通过rax寄存器传递,于是main函数直接使用了从foo函数退出后的rax的值。这样,程序打印的是1999。

在这个方案中,我们没有对foo函数做任何汇编修改。但是会保证执行流程回到main函数后,rsp、rbp寄存器都是正确的。这是因为我们在foo7函数中,把栈的结构做了修改,模拟了一次push栈的操作。这样一次call、一次push、2次ret,最终栈是平衡的。

分析

我们在调用foo7之前下断点,查看此时rbp、rsp的值。它们分别为:0x7fffffffdf10和0x7fffffffdef8。

然后在call foo7之后下断点,可以看到rbp、rsp的值回到了call之前的状态。所以栈是平衡的。

我们看下foo7的汇编代码

+36行会将rbp寄存器的值从栈中pop出来,然后将foo的地址push到栈中,这样我们就构造了foo7要返回到foo函数中的基本设置。后面又见rbp寄存器的值push到栈中,是为了后续系统自动生成的pop %rbp做准备。

我们没有在foo函数中做修改的原因是:进入foo函数后,它就会拿到rbp寄存器,而此时rbp寄存器是main函数的rbp。这样如果foo中有任何栈上数据的修改,都会影响到main函数的栈帧数据正确性,即溢出了。所以我们将修改逻辑的代码放在foo7函数中。

相关推荐
沐晓时光18 小时前
C语言入门,内存函数知识讲解
c语言·开发语言
Zwawa1 天前
C语言函数指针与宏实战:从回调、表驱动菜单到X-Macro,讲透嵌入式代码解耦
c语言·单片机·嵌入式
David猪大卫1 天前
【C++修炼】map 和 set 的使用
c语言·开发语言·数据结构·c++·经验分享·笔记·学习
HPtiger1 天前
C++ 入门笔记:从 C 到 C++ 的核心过渡(命名空间、输入输出、缺省参数、重载、引用、内联)
c语言·c++·学习
安妮细水长流1 天前
ad7124
c语言·单片机
Zwawa2 天前
用两个按键做一个OLED菜单:先把选择和执行分开
c语言·单片机·嵌入式
心仪久了会沦陷2 天前
C语言数据结构入门——树与二叉树详解:概念、堆实现与链式遍历
c语言·数据结构·算法
Severus_black2 天前
【C++初阶】list使用及相关实现,思路顺滑流畅!
c语言·数据结构·c++·stl·list
希和20272 天前
C语言程序设计题|有序数组插入数字冒泡排序
c语言·数据结构·算法
Zwawa3 天前
屏幕不止一种:OLED、LCD1602字符屏、TFT/IPS图形屏和串口屏怎么用,这与TTY和PTY又有什么关系
c语言·单片机·嵌入式