wargame narnia writeup

前言

这一期的wargame难度明显比之前的leviathan要高，而且已经涉及到相对完善的Linux溢出相关知识了。但是在overthewire上这才居然只是2/10的难度，看来我差得很远啊。
在narnia首页，有如下提示，使用初始账号和密码登陆到目标机器，关于本wargame的所有文件都在/narnia文件夹下面。Let's go
To login to the first level use:Username: narnia0Passowrd: narnia0Data for the levels can be found in /narnia/.level 0

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从目标机器的文件夹中我们可以看到，每个 level 都给了源代码和编译后的可执行文件，每个可执行文件都有set-uid权限。只要溢出该可执行文件，得到下一个 level 的 shell，就可以在/etc/narnia_pass/文件夹下面得到下一个 level 的密码了。
首先正常执行一下narnia0这个文件，看看有什么提示没有。

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从执行结果来看，应该是溢出缓冲区，然后修改栈中的另外一个自动变量，以此来过后面的逻辑判断。从下面的源代码文件也可以看到，我的猜想是正确的。
#!c#include #include int main(){ long val=0x41414141; char buf[20]; printf("Correct val's value from 0x41414141 -> 0xdeadbeef!n"); printf("Here is your chance: "); scanf("%24s",&buf); printf("buf: %sn",buf); printf("val: 0x%08xn",val); if(val==0xdeadbeef) system("/bin/sh"); else { printf("WAY OFF!!!!n"); exit(1); } return 0;}可以看到，输入缓冲区buf，和待溢出变量都在main函数的栈帧中，这题很简单，只要正确构造输入就可以了。一开始，我只是构造了这样的一个输入：

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很明显，明明正确溢出修改了val的值，但是没有得到想要的 shell，后来，发现原来是管道输出给了程序之后，就会自动关闭了，造成程序返回的 shell 无法打开。于是，修改shellcode如下，发现正确得到了密码。

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level 1

执行可执行程序，可以得到一个很有用的提示如下。

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好像只要把shellcode放到正确的环境变量中就可以了，从程序代码中，看到环境变量EGG的地址被作为函数指针调用了。
#!c#include int main(){ int (*ret)(); if(getenv("EGG")==NULL){ printf("Give me something to execute at the env-variable EGGn"); exit(1); } printf("Trying to execute EGG!n"); ret = getenv("EGG"); ret(); return 0;}构造如下的带有shellcode的环境变量就可以正确溢出了。关于环境变量的地址计算，很多溢出类书籍都会提到，上百度google一下就可以得到想要的方法。

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level 2

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从程序执行结果来看，似乎需要给一个输入作为main函数的参数，估计是通过这个输入来做为溢出点。
#!c#include #include #include int main(int argc, char * argv[]){ char buf[128]; if(argc == 1){ printf("Usage: %s argumentn", argv[0]); exit(1); } strcpy(buf,argv[1]); printf("%s", buf); return 0;}这也是一个很基础的溢出题目，正确的覆盖main函数的返回地址就可以了。解法如下图所示。我在这里，将shellcode放在了EGG这个环境变量中，所以只要使用EGG的地址覆盖main函数的返回地址就可以了。

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level 3

从这道题目开始，难度开始慢慢加大了，不过依然都在控制之内。

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从程序执行结果来看，似乎将某个文件作为参数传给程序，然后程序打开输出到/dev/null这个设备中去。
#!c#include #include #include #include #include #include #include int main(int argc, char **argv){ int ifd, ofd; char ofile[16] = "/dev/null"; char ifile[32]; char buf[32]; if(argc != 2){ printf("usage, %s file, will send contents of file 2 /dev/nulln",argv[0]); exit(-1); } /* open files */ strcpy(ifile, argv[1]); if((ofd = open(ofile,O_RDWR)) < 0 ){ printf("error opening %sn", ofile); exit(-1); } if((ifd = open(ifile, O_RDONLY)) < 0 ){ printf("error opening %sn", ifile); exit(-1); } /* copy from file1 to file2 */ read(ifd, buf, sizeof(buf)-1); write(ofd,buf, sizeof(buf)-1); printf("copied contents of %s to a safer place... (%s)n",ifile,ofile); /* close 'em */ close(ifd); close(ofd); exit(1);}

很神奇的事情，字符数组char ofile[16] = "/dev/null";居然可以这样初始化，我记得当年的谭老师的课本里不是这样写的啊。。。。

从源代码来看，之前的猜测是对的。我一开始的想法是，重定向/dev/null设备到某个文件，这样，将密码的存储文件作为参数传给程序，程序将密码文件中的内容输出到我重定向的目标文件中，就可以正确得到了。后来google了半天，没有找到有效的重定向的方法。另辟蹊径，我想到可以溢出缓冲区的内容，修改输出文件路径，这样就可以将结果输出到某个文件中去了。我构造了/tmp/narnia3/AAAAAAAAAAAAAAAAAAA/tmp/pass这个路径下的一个文件，该文件被软链接到密码文件。同时，该字符串被作为参数输入给了程序，/tmp/pass这部分子串被溢出到输出文件路径的存储缓冲区中，这样输入是密码文件的一个软链接，输出是/tmp/pass这样的一个文件。具体操作如下图所示，因为待溢出程序具有set-uid权限，所以执行是的有效用户是下一个 level，注意/tmp下文件夹的访问权限问题。

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level 4

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这一关程序执行居然没有输出，看来只能通过分析源代码来找溢出点了。
#!c#include #include #include #include extern char **environ;int main(int argc,char **argv){ int i; char buffer[256]; for(i = 0; environ != NULL; i++) memset(environ, '', strlen(environ)); if(argc>1) strcpy(buffer,argv[1]); return 0;}从代码来看，程序清空了所有的环境变量，这样在环境变量中存放shellcode的方法不可用了，不过，程序将输入的main函数参数无限制拷贝到了buffer中，这样就给了我们缓冲区溢出的漏洞，很基础的一个缓冲区溢出题目，只要将shellcode放入到栈中，然后正确覆盖函数返回地址就可以了。在猜测shellcode地址的时候，可能是因为栈偏移的问题，导致gdb中的栈地址和shell中运行时的实际地址有所偏移，不过添加一些NOP Sled就可以了。结果如下图所示。

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level 5

这一关从程序执行来看，也是通过溢出修改某个变量的值，但是从源代码看，并不是简单的溢出就可以修改了。

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#!c#include #include #include int main(int argc, char **argv){ int i = 1; char buffer[64]; snprintf(buffer, sizeof buffer, argv[1]); buffer[sizeof (buffer) - 1] = 0; printf("Change i's value from 1 -> 500. "); if(i==500){ printf("GOODn"); system("/bin/sh"); } printf("No way...let me give you a hint!n"); printf("buffer : [%s] (%d)n", buffer, strlen(buffer)); printf ("i = %d (%p)n", i, &i); return 0;}从来看，变量i和缓冲区buffer在栈中相邻，但是，缓冲区输入的时候使用了安全的snprintf()函数，这导致不能通过溢出来覆盖变量i的值，但是snprintf()在调用的时候的格式化字符串是由用户作为main()函数的输入，我们可以控制这个格式化字符串，导致了格式化字符串漏洞。

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验证的确有格式化字符串漏洞，利用这个漏洞，可以读写任意地址的值，所以我们构造一个合适的格式化字符串，就可以修改变量i的值，得到一个高权限的shell。具体操作如下图所示。

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level 6

这一关需要两个输入作为main()函数的参数，猜测应该有很明显的溢出点，难度就在于如何构造合适的溢出字符串。

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#!c#include #include #include extern char **environ;// tired of fixing values...// - morlaunsigned long get_sp(void) { __asm__("movl %esp,%eaxnt" "and $0xff000000, %eax" );}int main(int argc, char *argv[]){ char b1[8], b2[8]; int (*fp)(char *)=(int(*)(char *))&puts, i; if(argc!=3){ printf("%s b1 b2n", argv[0]); exit(-1); } /* clear environ */ for(i=0; environ != NULL; i++) memset(environ, '', strlen(environ)); /* clear argz */ for(i=3; argv != NULL; i++) memset(argv, '', strlen(argv)); strcpy(b1,argv[1]); strcpy(b2,argv[2]); //if(((unsigned long)fp & 0xff000000) == 0xff000000) if(((unsigned long)fp & 0xff000000) == get_sp()) exit(-1); fp(b1); exit(1);从源代码中可以看到，环境变量和多余的main()函数参数都被清空了，导致无法在其中安放shellcode。缓冲区b1和b2在栈中紧邻，接下来是一个指向puts()函数的函数指针，于是有了覆盖这个函数指针的思路。函数指针以b1为参数，进行函数调用，于是思路是用system()的地址覆盖fp的值，然后在缓冲区b1中填充/bin/sh字符串，这样在程序结束的时候就会有system("/bin/sh")这个函数调用，得到一个高一级的shell。在程序中，首先strcpy(b1)，然后再strcpy(b2)，我们在构造带有/bin/sh这个子串的字符串时需要考虑到字符串的长度问题，使得字符串能够正常结束。这样，先使用缓冲区b1溢出覆盖fp的值，使用system()的地址覆盖该值，然后使用缓冲区b2溢出往b1中添加/bin/sh这样的子串，b2的长度需要考虑。实际操作如下。

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level 7

简单的程序输出已经提供不了太多的有效信息了，但是还是可以看到有输入，就有可能有缓冲区溢出问题。

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#!c#include #include #include #include #include int goodfunction();int hackedfunction();int vuln(const char *format){ char buffer[128]; int (*ptrf)(); memset(buffer, 0, sizeof(buffer)); printf("goodfunction() = %pn", goodfunction); printf("hackedfunction() = %pnn", hackedfunction); ptrf = goodfunction; printf("before : ptrf() = %p (%p)n", ptrf, &ptrf); printf("I guess you want to come to the hackedfunction...n"); sleep(2); ptrf = goodfunction; snprintf(buffer, sizeof buffer, format); return ptrf();}int main(int argc, char **argv){ if (argc