堆栈溢出技术从入门到精通

堆栈溢出技术从入门到精通 本讲的预备知识 一方面你应当了解intel汇编语言，熟悉寄存器的组成和功能。你必须有堆栈和存储分派方面 的基础知识，有关这方面的计算机书籍很多，我将只是简朴阐述原理，着重在应用。另一方面， 你应当了解linux，本讲中我们的例子将在linux上开发。 1一方面复习一下基础知识。 从物理上讲，堆栈是就是一段连续分派的内存空间。在一个程序中，会声明各种变量。静态 全局变量是位于数据段并且在程序开始运营的时候被加载。而程序的动态的局部变量则分派 在堆栈里面。 从操作上来讲，堆栈是一个先入后出的队列。他的生长方向与内存的生长方向正好相反。我 们规定内存的生长方向为向上，则栈的生长方向为向下。压栈的操作push＝ESP－4，出栈的 操作是popESP4.换句话说，堆栈中老的值，其内存地址，反而比新的值要大。 请牢牢记住这一点，由于这是堆栈溢出的基本理论依据。 在一次函数调用中，堆栈中将被依次压入参数，返回地址，EBP。假如函数有局部变量， 接下来，就在堆栈中开辟相应的空间以构造变量。函数执行结束，这些局部变量的内容将被 丢失。但是不被清除。在函数返回的时候，弹出EBP，恢复堆栈到函数调用的地址,弹出返回 地址到EIP以继续执行程序。 在C语言程序中，参数的压栈顺序是反向的。比如func（a,b,c。在参数入栈的时候，是 先压c，再压b,最后a.在取参数的时候，由于栈的先入后出，先取栈顶的a，再取b,最后取c。 （PS假如你看不懂上面这段概述，请你去看以看关于堆栈的书籍，一般的汇编语言书籍都 会具体的讨论堆栈，必须弄懂它，你才干进行下面的学习） 2好了，继续,让我们来看一看什么是堆栈溢出。 2.1运营时的堆栈分派 堆栈溢出就是不顾堆栈中分派的局部数据块大小，向该数据块写入了过多的数据，导致数据 越界。结果覆盖了老的堆栈数据。 比如有下面一段程序 程序一 include stdio.h int main { char name[8]; printfPlease type your name ; getsname; printfHello, s, name; return 0; } 编译并且执行，我们输入ipxodi,就会输出Hello,ipxodi。程序运营中，堆栈是怎么操作的呢 在main函数开始运营的时候，堆栈里面将被依次放入返回地址，EBP。 我们用gcc -S 来获得汇编语言输出，可以看到main函数的开头部分相应如下语句 pushl ebp movl esp,ebp subl 8,esp 一方面他把EBP保存下来，，然后EBP等于现在的ESP，这样EBP就可以用来访问本函数的 局部变量。之后ESP减8，就是堆栈向上增长8个字节，用来存放name[]数组。现在堆栈 的布局如下 内存底部 内存顶部 name EBP ret ------ [ ][ ][ ] name 栈顶部 堆栈底部 执行完getsname之后，堆栈如下 内存底部 内存顶部 name EBP ret ------ [ipxodi\0 ][ ][ ] name 栈顶部 堆栈底部 最后，main返回，弹出ret里的地址，赋值给EIP，CPU继续执行EIP所指向的指令。 2.2堆栈溢出 好，看起来一切顺利。我们再执行一次，输入ipxodiAAAAAAAAAAAAAAA,执行完 gets（name）之后，堆栈如下 内存底部 内存顶部 name EBP ret ------ [ipxodiAA][AAAA][AAAA]....... name 栈顶部 堆栈底部 由于我们输入的name字符串太长，name数组容纳不下，只好向内存顶部继续写 ‘A’。由于堆栈的生长方向与内存的生长方向相反，这些‘A’覆盖了堆栈的 老的元素。 如图 我们可以发现，EBP，ret都已经被‘A’覆盖了。在main返回的时候，就会把 ‘AAAA’的ASCII码0 x41414141作为返回地址，CPU会试图执行0 x41414141处 的指令，结果出现错误。这就是一次堆栈溢出。 3如何运用堆栈溢出 我们已经制造了一次堆栈溢出。其原理可以概括为由于字符串解决函数 （gets，strcpy等等）没有对数组越界加以监视和限制，我们运用字符数组写 越界，覆盖堆栈中的老元素的值，就可以修改返回地址。 在上面的例子中，这导致CPU去访问一个不存在的指令，结果犯错。 事实上，当堆栈溢出的时候，我们已经完全的控制了这个程序下一步的动作。 假如我们用一个实际存在指令地址来覆盖这个返回地址，CPU就会转而执行我 们的指令。 在UINX系统中，我们的指令可以执行一个shell，这个shell将获得和被我们堆 栈溢出的程序相同的权限。假如这个程序是setuid的，那么我们就可以获得 root shell。 下一讲将叙述如何书写一个shell code。 ------------------------------------------------------------ 如何书写一个shell code 一shellcode基本算法分析 在程序中，执行一个shell的程序是这样写的 shellcode.c ------------------------------------------------------------------------ ----- include stdio.h void main { char *name[2]; name[0] /bin/sh name[1] NULL; cvename[0], name, NULL; } ------------------------------------------------------------------------ ------ cve函数将执行一个程序。他需要程序的名字地址作为第一个参数。一个内容为 该程序的argv[i]（argv[n-1]0的指针数组作为第二个参数，以及char* 0作为 第三个参数。 我们来看以看cve的汇编代码 [nkl10]Contentnbsp;gcc -o shellcode -