Introduction to x64

从零开始学习AWS黑客技术,成为专家 htARTE(HackTricks AWS红队专家)

支持HackTricks的其他方式:

x64简介

x64,也称为x86-64,是一种主要用于台式机和服务器计算的64位处理器架构。起源于由英特尔生产的x86架构,后来被AMD采用并命名为AMD64,是今天个人计算机和服务器中普遍采用的架构。

寄存器

x64扩展了x86架构,具有16个通用寄存器,标记为raxrbxrcxrdxrbprsprsirdi,以及r8r15。每个寄存器可以存储64位(8字节)的值。这些寄存器还具有32位、16位和8位的子寄存器,用于兼容性和特定任务。

  1. rax - 传统上用于从函数中返回值。

  2. rbx - 经常用作内存操作的基址寄存器

  3. rcx - 通常用于循环计数器

  4. rdx - 用于包括扩展算术运算在内的各种角色。

  5. rbp - 栈帧的基指针

  6. rsp - 栈指针,跟踪栈的顶部。

  7. rsirdi - 用于字符串/内存操作中的目的索引。

  8. r8r15 - x64中引入的额外通用寄存器。

调用约定

x64的调用约定在操作系统之间有所不同。例如:

  • Windows:前四个参数通过寄存器**rcxrdxr8r9传递。额外的参数被推送到栈上。返回值在rax**中。

  • System V(在类UNIX系统中常用):前六个整数或指针参数通过寄存器**rdirsirdxrcxr8r9传递。返回值也在rax**中。

如果函数有超过六个输入,则其余参数将通过栈传递RSP,即栈指针,必须是16字节对齐,这意味着在进行任何调用之前,它指向的地址必须能被16整除。这意味着通常我们需要确保我们的shellcode在进行函数调用之前RSP被正确对齐。然而,在实践中,即使不满足这一要求,系统调用也经常能够正常工作。

Swift中的调用约定

Swift有自己的调用约定,可以在https://github.com/apple/swift/blob/main/docs/ABI/CallConvSummary.rst#x86-64找到。

常见指令

x64指令具有丰富的集合,保持与早期x86指令的兼容性并引入新指令。

  • mov:将一个值从一个寄存器内存位置移动到另一个。

  • 示例:mov rax, rbx — 将rbx中的值移动到rax

  • pushpop:将值推送到/从中弹出。

  • 示例:push rax — 将rax中的值推送到栈上。

  • 示例:pop rax — 将栈顶值弹出到rax中。

  • addsub加法减法操作。

  • 示例:add rax, rcx — 将raxrcx中的值相加,并将结果存储在rax中。

  • muldiv乘法除法操作。注意:这些操作对操作数的使用有特定行为。

  • callret:用于调用从函数返回

  • int:用于触发软件中断。例如,在32位x86 Linux中,int 0x80用于系统调用。

  • cmp:比较两个值并根据结果设置CPU的标志。

  • 示例:cmp rax, rdx — 比较raxrdx

  • jejnejljge条件跳转指令,根据先前的cmp或测试结果改变控制流。

  • 示例:在cmp rax, rdx指令之后,je label — 如果rax等于rdx,则跳转到label

  • syscall:在一些x64系统(如现代Unix)中用于系统调用

  • sysenter:在某些平台上优化的系统调用指令。

函数序言

  1. 推送旧的基指针push rbp(保存调用者的基指针)

  2. 将当前栈指针移动到基指针mov rbp, rsp(为当前函数设置新的基指针)

  3. 为本地变量在栈上分配空间sub rsp, <size>(其中<size>是所需字节数)

函数结语

  1. 将当前基指针移动到栈指针mov rsp, rbp(释放本地变量)

  2. 从栈中弹出旧的基指针pop rbp(恢复调用者的基指针)

  3. 返回ret(将控制返回给调用者)

macOS

系统调用

有不同类别的系统调用,你可以在这里找到它们:

然后,您可以在此网址中找到每个系统调用号:

因此,为了从Unix/BSD类调用open系统调用(5),您需要将其添加为:0x2000000

因此,调用open的系统调用号将是0x2000005

Shellcodes

要编译:

提取字节:

用于测试shellcode的C代码

```c // code from https://github.com/daem0nc0re/macOS_ARM64_Shellcode/blob/master/helper/loader.c // gcc loader.c -o loader #include #include #include #include

int (*sc)();

char shellcode[] = "";

int main(int argc, char **argv) { printf("[>] Shellcode Length: %zd Bytes\n", strlen(shellcode));

void *ptr = mmap(0, 0x1000, PROT_WRITE | PROT_READ, MAP_ANON | MAP_PRIVATE | MAP_JIT, -1, 0);

if (ptr == MAP_FAILED) { perror("mmap"); exit(-1); } printf("[+] SUCCESS: mmap\n"); printf(" |-> Return = %p\n", ptr);

void *dst = memcpy(ptr, shellcode, sizeof(shellcode)); printf("[+] SUCCESS: memcpy\n"); printf(" |-> Return = %p\n", dst);

int status = mprotect(ptr, 0x1000, PROT_EXEC | PROT_READ);

if (status == -1) { perror("mprotect"); exit(-1); } printf("[+] SUCCESS: mprotect\n"); printf(" |-> Return = %d\n", status);

printf("[>] Trying to execute shellcode...\n");

sc = ptr; sc();

return 0; }

使用 cat 命令读取

目标是执行 execve("/bin/cat", ["/bin/cat", "/etc/passwd"], NULL),因此第二个参数 (x1) 是一个参数数组 (在内存中意味着地址的堆栈)。

使用 sh 调用命令

绑定 shell

绑定 shell 来自 https://packetstormsecurity.com/files/151731/macOS-TCP-4444-Bind-Shell-Null-Free-Shellcode.html端口 4444 上。

反向Shell

https://packetstormsecurity.com/files/151727/macOS-127.0.0.1-4444-Reverse-Shell-Shellcode.html获取反向shell。反向shell连接到127.0.0.1:4444

最后更新于