From 0d3f42e6f6b35cf6e2d9c459dcee110f131b7b5f Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: liu1l <1071662300@qq.com> Date: Thu, 17 Aug 2017 22:36:23 +0800 Subject: [PATCH] upload pwntools.md --- doc/2.7_pwntools.md | 340 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 340 insertions(+) diff --git a/doc/2.7_pwntools.md b/doc/2.7_pwntools.md index 9093690..6d64ace 100644 --- a/doc/2.7_pwntools.md +++ b/doc/2.7_pwntools.md @@ -1 +1,341 @@ # 2.6 Pwntools + +* [安装](#安装) +* [pwntools的使用](#pwntools的使用) + +pwntools是一个CTF框架和漏洞利用开发库，用Python开发，由rapid设计，旨在让使用者==简单快速的编写exploit。包含了本地执行、远程连接读写、shellcode生成、ROP链的构建、ELF解析、符号泄露众多强大功能。 + +## 安装 + +1. 安装binutils： + + ```shell + git clone https://github.com/Gallopsled/pwntools-binutils + sudo apt-get install software-properties-common + sudo apt-add-repository ppa:pwntools/binutils + sudo apt-get update + sudo apt-get install binutils-arm-linux-gnu + ``` + + ​ + +2. 安装capstone： + + ```shell + git clone https://github.com/aquynh/capstone + cd capstone + make + sudo make install + ``` + + ​ + +3. 安装pwntools: + + ```shell + sudo apt-get install libssl-dev + sudo pip install pwntools + ``` + +测试安装是否成功： + +```python +>>> import pwn +>>> pwn.asm("xor eax,eax") +'1\xc0' +``` + +## pwntools的使用 + +常用的模块有下面几个： + +* asm:汇编与反汇编 +* dynelf:用于远程符号泄露，需要提供leak方法 +* lf:对elf文件进行操作 +* gdb:配合gdb进行调试 +* memleak:用于内存泄漏 +* hellcraft: shellcode的生成器 +* tubes:包括tubes: 包括tubes.sock, tubes.process, tubes.ssh, tubes.serialtube，分别适用于不同场景的PIPE +* utils:一些实用的小功能，例如CRC计算，cyclic pattern等 + +**Tubes读写接口：** + +对于一次攻击而言前提就是与目标服务器或者程序进行交互，这里就可以用remote(address,port)产生一个远程的socket然后就可以读写了。 + +```python +>>> conn = remote('ftp.debian.org',21) +>>> conn.recvline() +'220 ...' +>>> conn.send('USER anonymous\r\n') +>>> conn.recvuntil(' ',drop = True) +'331' +>>> conn.recvline() +'Please specify the password.\r\n' +>>> conn.close()123456789 +``` + +同样的，使用process可以打开一个本地程序并进行交互 + +```python +>>> sh = process('/bin/sh') +>>> sh.sendline('sleep 3; echo hello world!;') +>>> sh.recvline(timeout=1) +'' +>>> sh.recvline(timeout=5) +'hello world!\n' +>>> sh.close1234567 +``` + +同时，也可以使用listen来开启一个本地的监听端口 + +```python +>>> l = listen() +>>> r = remote('localhost', l.lport) +>>> c = l.wait_for_connection() +>>> r.send('hello') +>>> c.recv() +'hello'123456 +``` + +无论哪种PIPE都是继承tube而来，可以用于读写函数主要有: + +* interactive() ： 直接进行交互，相当于回到shell的模式，在取得shell之后使用 +* ecv(numb = 4096,timeout = default)：接收指定字节 +* ecvall() ： 一直接收知道EOF +* ecvline(keepends = True)： 接收一行，keepends为是否保留行尾的\n，默认为Ture +* ecvuntil((delims,drop=False)：一直读到delims的pattern出现为止 +* ecvrepeat(timeout=default)： 持续接收知道EOF或者timeout +* end(data) ：发送数据 +* endline(data) : 发送一行数据，相当于在数据末尾加\n + +**汇编与反汇编：** + +> + +使用asm来进行汇编 + +```python +>>> asm('mov eax, 0') +'\xb8\x00\x00\x00\x00' +>>> asm('mov eax, SYS_execve') +'\xb8\x0b\x00\x00\x00' +>>> asm(shellcraft.nop()) +'\x90'123456 +``` + +可以使用context来指定cpu类型以及操作系统 + +```python +>>> context.arch = 'i386' +>>> context.os = 'linux' +>>> context.endian = 'little' +>>> context.word_size = 321234 +``` + +注意：Any arguments/properties that can be set on context + +```python +>>> asm("mov eax, SYS_select", arch = 'i386', os = 'freebsd') +'\xb8]\x00\x00\x00' +>>> asm("mov eax, SYS_select", arch = 'amd64', os = 'linux') +'\xb8\x17\x00\x00\x00' +>>> asm("mov rax, SYS_select", arch = 'amd64', os = 'linux') +'H\xc7\xc0\x17\x00\x00\x00' +>>> asm("mov r0, #SYS_select", arch = 'arm', os = 'linux', bits=32) +'R\x00\xa0\xe3'12345678 +``` + +使用disasm进行反汇编（同样可以指定cpu类型） + +```python +>>> print disasm('6a0258cd80ebf9'.decode('hex')) + 0: 6a 02 push 0x2 + 2: 58 pop eax + 3: cd 80 int 0x80 + 5: eb f9 jmp 0x0 +>>> print disasm('b85d000000'.decode('hex'), arch = 'i386') + 0: b8 5d 00 00 00 mov eax,0x5d +>>> print disasm('b85d000000'.decode('hex'), arch = 'i386', byte = 0) + 0: mov eax,0x5d +>>> print disasm('b85d000000'.decode('hex'), arch = 'i386', byte = 0, offset = 0) +mov eax,0x5d +>>> print disasm('b817000000'.decode('hex'), arch = 'amd64') + 0: b8 17 00 00 00 mov eax,0x17 +>>> print disasm('48c7c017000000'.decode('hex'), arch = 'amd64') + 0: 48 c7 c0 17 00 00 00 mov rax,0x17 +>>> print disasm('04001fe552009000'.decode('hex'), arch = 'arm') + 0: e51f0004 ldr r0, [pc, #-4] ; 0x4 + 4: 00900052 addseq r0, r0, r2, asr r0 +>>> print disasm('4ff00500'.decode('hex'), arch = 'thumb', bits=32) + 0: f04f 0005 mov.w r0, #51234567891011121314151617181920 +``` + +**shellcode生成器：** + +> + +使用shellcraft可以生成对应[架构](http://lib.csdn.net/base/architecture)的shellcode代码，直接使用链式调用的方法就可以得到 + +```python +>>> print shellcraft.i386.nop().strip('\n') + nop +>>> print shellcraft.i386.linux.sh() + /*push '/bin///sh\x00'*/ + push 0x68 + push 0x732f2f2f + push 0x6e69622f1234567 +``` + +如上所示，如果需要在64位的Linux上执行/bin/sh 就可以使用shellcraft.amd64.linux.sh()，配合asm函数就能够得到最终的payload了。 + +除了直接执行sh之外，还可以进行其他的一些常用操作如提权、反向链接等。 + +**ELF文件操作：** + +> + +这个还是挺实用的，在进行elf文件逆向的时候，总是需要对各个符号的地址进行分析，elf模块提供了一种便捷的方法能够==迅速得到文件内函数的地址，plt位置以及got表的位置。== + +```python +>>> e = ELF('/bin/cat') +>>> print hex(e.address) # 文件装载的基地址 +0x400000 +>>> print hex(e.symbols['write']) # 函数地址 +0x401680 +>>> print hex(e.got['write']) # GOT表的地址 +0x60b070 +>>> print hex(e.plt['write']) # PLT的地址 +0x401680123456789 +``` + +同样，也可以打开一个libc.so来解析其中system的位置: + +甚至可以修改一个ELF的代码 + +```python +>>> e = ELF('/bin/cat') +>>> e.read(e.address+1, 3) +'ELF' +>>> e.asm(e.address, 'ret') +>>> e.save('/tmp/quiet-cat') +>>> disasm(file('/tmp/quiet-cat','rb').read(1)) +' 0: c3 ret'1234567 +``` + +下面是一些可用的函数： + +- asm(address, assembly) : 在指定地址进行汇编 +- bss(offset) : 返回bss段的位置，offset是偏移值 +- checksec() : 对elf进行一些安全保护检查，例如NX, PIE等。 +- disasm(address, n_bytes) : 在指定位置进行n_bytes个字节的反汇编 +- offset_to_vaddr(offset) : 将文件中的偏移offset转换成虚拟地址VMA +- vaddr_to_offset(address) : 与上面的函数作用相反 +- read(address, count) : 在address(VMA)位置读取count个字节 +- write(address, data) : 在address(VMA)位置写入data +- section(name) : dump出指定section的数据 + +**ROP链生成器：** + +先简单回顾一下ROP的原理，由于NX开启不能在栈上执行shellcode，我们可以在栈上布置一系列的返回地址与参数，这样可以进行多次的函数调用，通过函数尾部的ret语句控制程序的流程，而用程序中的一些pop/ret的代码块(称之为gadget)来平衡堆栈。其完成的事情无非就是放上/bin/sh，覆盖程序中某个函数的GOT为system的，然后ret到那个函数的plt就可以触发`system('/bin/sh')`。由于是利用ret指令的exploit，所以叫Return-Oriented Programming。（如果没有开启ASLR，可以直接使用ret2libc技术） + +好，这样来看，这种技术的难点自然就是如何在栈上布置返回地址以及函数参数了。而ROP模块的作用，就是自动地寻找程序里的gadget，自动在栈上部署对应的参数。 + +```python +elf = ELF('ropasaurusrex') +rop = ROP(elf) +rop.read(0, elf.bss(0x80)) +rop.dump() +# ['0x0000: 0x80482fc (read)', +# '0x0004: 0xdeadbeef', +# '0x0008: 0x0', +# '0x000c: 0x80496a8'] +str(rop) +# '\xfc\x82\x04\x08\xef\xbe\xad\xde\x00\x00\x00\x00\xa8\x96\x04\x08'12345678910 +``` + +使用ROP(elf)来产生一个rop的对象，这时rop链还是空的，需要在其中添加函数 + +因为ROP对象实现了**getattr**的功能，可以直接通过func call的形式来添加函数，rop.read(0, elf.bss(0x80))实际相当于rop.call(‘read’, (0, elf.bss(0x80)))。 + +通过多次添加函数调用，最后使用str将整个rop chain dump出来就可以了。 + +- call(resolvable, arguments=()) : 添加一个调用，resolvable可以是一个符号，也可以是一个int型地址，注意后面的参数必须是元组否则会报错，即使只有一个参数也要写成元组的形式(在后面加上一个逗号) +- chain() : 返回当前的字节序列，即payload +- dump() : 直观地展示出当前的rop chain +- raw() : 在rop chain中加上一个整数或字符串 +- search(move=0, regs=None, order=’size’) : 按特定条件搜索gadget，没仔细研究过 +- unresolve(value) : 给出一个地址，反解析出符号 + +**其他：** + +对于整数的pack与数据的unpack，可以使用p32,p64,u32,u64这些函数，分别对应着32位和64位的整数。 + +另外，在utils工具中比较常用的就是可以使用cyclic pattern来找到return address的位置，这个功能在gbd peda中也是有的，这里就不过多介绍了。 + +**GDB调试：** + +对于elf文件来说，可能有时需要我们进行一些动态调试工作，这个时候级需要用到gdb，pwntools的gdb模块也提供了这方面的支持。 + +其中最常用的还是attach函数，在指定process之后可以attach上去调试，配合proc模块就可以得到进程的Pid非常方便。 + +但是比较麻烦的是在实现上，attach函数需要开启一个新的terminal，这个terminal的类型必须使用环境变量或者context对象来指定。研究了一番源码之后，找到了解决方案。 + +```python +s = process('./pwnme') +context.terminal = ['gnome-terminal','-x','sh','-c'] +gdb.attach(proc.pidof(s)[0])123 +``` + +proc.pidof(s)[0]能够取出process的id，然后attach上去。context.terminal制定的是终端类型和参数，我用的是gnome-terminal可以这样写，这样运行后会自动打开一个新的gnome-terminal并在里面启动gdb并自动断下来，这样就可以调试了。 + +**DynELF 符号leak** + +> + +相当好用的一个工具，给出一个函数句柄，可以解析任意符号的位置。这个函数的功能是：==输入任意一个address，输出这个address中的data(至少1byte)。== + +官网给的例子： + +```python +# Assume a process or remote connection +p = process('./pwnme') + +# Declare a function that takes a single address, and +# leaks at least one byte at that address. +def leak(address): + data = p.read(address, 4) + log.debug("%#x => %s" % (address, (data or '').encode('hex'))) + return data + +# For the sake of this example, let's say that we +# have any of these pointers. One is a pointer into +# the target binary, the other two are pointers into libc +main = 0xfeedf4ce +libc = 0xdeadb000 +system = 0xdeadbeef + +# With our leaker, and a pointer into our target binary, +# we can resolve the address of anything. +# +# We do not actually need to have a copy of the target +# binary for this to work. +d = DynELF(leak, main) +assert d.lookup(None, 'libc') == libc #libc的基址 +assert d.lookup('system', 'libc') == system #system的地址 + +# However, if we *do* have a copy of the target binary, +# we can speed up some of the steps. +# 指定一份elf的副本可以加速查找过程 +d = DynELF(leak, main, elf=ELF('./pwnme')) +assert d.lookup(None, 'libc') == libc +assert d.lookup('system', 'libc') == system + +# Alternately, we can resolve symbols inside another library, +# given a pointer into it. +d = DynELF(leak, libc + 0x1234) +assert d.lookup('system') == system12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637 +``` + +这个例子当然没有实际意义，在应用中我们可以在leak函数中布置rop链，使用write函数leak出一个address的地址，然后返回。接着就可以使用d.lookup函数查找符号了，通常我们都是需要找system的符号。 + +还有更多的Pwntools的功能，待以后实际操作过程中再一一学习。 \ No newline at end of file