# Ataque ao Unsorted Bin

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## Informações Básicas

Para mais informações sobre o que é um unsorted bin, consulte esta página:

{% content-ref url="bins-and-memory-allocations.md" %}
[bins-and-memory-allocations.md](bins-and-memory-allocations.md)
{% endcontent-ref %}

As listas não ordenadas são capazes de escrever o endereço para `unsorted_chunks (av)` no endereço `bk` do chunk. Portanto, se um atacante puder **modificar o endereço do ponteiro bk** em um chunk dentro do unsorted bin, ele poderia ser capaz de **escrever esse endereço em um endereço arbitrário** que poderia ser útil para vazar endereços de libc ou contornar algumas defesas.

Portanto, basicamente, esse ataque permite **sobrescrever um endereço arbitrário com um número grande** (um endereço que poderia ser um endereço de heap ou um endereço de libc) como algum endereço de pilha que poderia ser vazado ou alguma restrição como a variável global **`global_max_fast`** para permitir a criação de fast bin bins com tamanhos maiores (e passar de um ataque unsorted bin para um ataque fast bin).

{% hint style="success" %}
Analisando o exemplo fornecido em [https://ctf-wiki.mahaloz.re/pwn/linux/glibc-heap/unsorted\_bin\_attack/#principle](https://ctf-wiki.mahaloz.re/pwn/linux/glibc-heap/unsorted\_bin\_attack/#principle) e usando 0x4000 e 0x5000 em vez de 0x400 e 0x500 como tamanhos de chunk (para evitar tcaches), é possível ver que **atualmente** o erro **`malloc(): unsorted double linked list corrupted`** é acionado.

Portanto, esse ataque ao unsorted bin agora (entre outras verificações) também requer ser capaz de corrigir a lista duplamente encadeada para que isso seja contornado `victim->bck->fd == victim` ou não `victim->fd == av (arena)`. O que significa que o endereço onde queremos escrever deve ter o endereço do chunk falso em sua posição `fd` e que o `fd` do chunk falso está apontando para a arena.
{% endhint %}

{% hint style="danger" %}
Observe que esse ataque corrompe o unsorted bin (portanto, também o small e o large). Portanto, agora só podemos **usar alocações do fast bin** (um programa mais complexo pode fazer outras alocações e travar), e para acionar isso devemos **alocar o mesmo tamanho ou o programa travará.**

Observe que fazer **`global_max_fast`** pode ajudar nesse caso, confiando que o fast bin será capaz de lidar com todas as outras alocações até que a exploração seja concluída.
{% endhint %}

O código de [**guyinatuxedo**](https://guyinatuxedo.github.io/31-unsortedbin\_attack/unsorted\_explanation/index.html) explica muito bem, embora se você modificar os mallocs para alocar memória grande o suficiente para não terminar em um tcache, você verá que o erro mencionado anteriormente aparece, impedindo essa técnica: **`malloc(): unsorted double linked list corrupted`**

## Ataque de Vazamento de Informações do Unsorted Bin

Este é na verdade um conceito muito básico. Os chunks no unsorted bin terão ponteiros duplos para criar o bin. O primeiro chunk no unsorted bin terá na verdade os links **FD** e **BK** **apontando para uma parte da arena principal (libc)**.\
Portanto, se você pode **colocar um chunk dentro de um unsorted bin e lê-lo** (uso após liberação) ou **alocá-lo novamente sem sobrescrever pelo menos 1 dos ponteiros** para então **ler** ele, você pode ter um **vazamento de informações da libc**.

Um [**ataque semelhante usado neste artigo**](https://guyinatuxedo.github.io/33-custom\_misc\_heap/csaw18\_alienVSsamurai/index.html), foi abusar de uma estrutura de 4 chunks (A, B, C e D - D é apenas para evitar a consolidação com o chunk superior) então um estouro de byte nulo em B foi usado para fazer C indicar que B estava inutilizado. Além disso, em B os dados `prev_size` foram modificados para que o tamanho, em vez de ser o tamanho de B, fosse A+B.\
Então C foi desalocado e consolidado com A+B (mas B ainda estava em uso). Um novo chunk de tamanho A foi alocado e então os endereços vazados da libc foram escritos em B de onde foram vazados.

## Referências e Outros Exemplos

* [**https://ctf-wiki.mahaloz.re/pwn/linux/glibc-heap/unsorted\_bin\_attack/#hitcon-training-lab14-magic-heap**](https://ctf-wiki.mahaloz.re/pwn/linux/glibc-heap/unsorted\_bin\_attack/#hitcon-training-lab14-magic-heap)
* O objetivo é sobrescrever uma variável global com um valor maior que 4869 para ser possível obter a flag e o PIE não estar habilitado.
* É possível gerar chunks de tamanhos arbitrários e há um estouro de heap com o tamanho desejado.
* O ataque começa criando 3 chunks: chunk0 para abusar do estouro, chunk1 para ser estourado e chunk2 para que o chunk superior não consolide os anteriores.
* Em seguida, o chunk1 é liberado e o chunk0 é estourado para que o ponteiro `bk` do chunk1 aponte para: `bk = mágica - 0x10`
* Em seguida, o chunk3 é alocado com o mesmo tamanho que o chunk1, o que acionará o ataque ao unsorted bin e modificará o valor da variável global, tornando possível obter a flag.
* [**https://guyinatuxedo.github.io/31-unsortedbin\_attack/0ctf16\_zerostorage/index.html**](https://guyinatuxedo.github.io/31-unsortedbin\_attack/0ctf16\_zerostorage/index.html)
* A função de mesclagem é vulnerável porque se ambos os índices passados forem iguais, ele realocará nele e então o liberará, mas retornando um ponteiro para essa região liberada que pode ser usada.
* Portanto, **2 chunks são criados**: **chunk0** que será mesclado consigo mesmo e chunk1 para evitar a consolidação com o chunk superior. Em seguida, a **função de mesclagem é chamada com o chunk0** duas vezes, o que causará um uso após a liberação.
* Em seguida, a função **`view`** é chamada com o índice 2 (que é o índice do chunk usado após a liberação), que irá **vazar um endereço da libc**.
* Como o binário tem proteções para alocar apenas tamanhos maiores que **`global_max_fast`** para que nenhum fastbin seja usado, um ataque ao unsorted bin será usado para sobrescrever a variável global `global_max_fast`.
* Em seguida, é possível chamar a função de edição com o índice 2 (o ponteiro usado após a liberação) e sobrescrever o ponteiro `bk` para apontar para `p64(global_max_fast-0x10)`. Em seguida, criando um novo chunk usará o endereço de liberação comprometido anteriormente (0x20) e **acionará o ataque ao unsorted bin** sobrescrevendo o `global_max_fast` com um valor muito grande, permitindo agora criar chunks em fast bins.
* Agora um **ataque ao fast bin** é realizado:
* Primeiramente, é descoberto que é possível trabalhar com **chunks fast de tamanho 200** na localização de **`__free_hook`**:
* <pre class="language-c"><code class="lang-c">gef➤  p &#x26;__free_hook
$1 = (void (**)(void *, const void *)) 0x7ff1e9e607a8 &#x3C;__free_hook>
gef➤  x/60gx 0x7ff1e9e607a8 - 0x59
<strong>0x7ff1e9e6074f: 0x0000000000000000      0x0000000000000200</code></pre>
</strong>0x7ff1e9e6075f: 0x0000000000000000      0x0000000000000000
0x7ff1e9e6076f &#x3C;list_all_lock+15>:      0x0000000000000000      0x0000000000000000
0x7ff1e9e6077f &#x3C;_IO_stdfile_2_lock+15>: 0x0000000000000000      0x0000000000000000
</code></pre>
* Se conseguirmos obter um fast chunk de tamanho 0x200 nessa localização, será possível sobrescrever um ponteiro de função que será executado
* Para isso, um novo chunk de tamanho `0xfc` é criado e a função mesclada é chamada com esse ponteiro duas vezes, dessa forma obtemos um ponteiro para um chunk liberado de tamanho `0xfc*2 = 0x1f8` no fast bin.
* Em seguida, a função edit é chamada nesse chunk para modificar o endereço **`fd`** desse fast bin para apontar para a função **`__free_hook`** anterior.
* Depois, um chunk com tamanho `0x1f8` é criado para recuperar do fast bin o chunk inútil anterior, então outro chunk de tamanho `0x1f8` é criado para obter um chunk fast bin no **`__free_hook`** que é sobrescrito com o endereço da função **`system`**.
* E finalmente um chunk contendo a string `/bin/sh\x00` é liberado chamando a função delete, acionando a função **`__free_hook`** que aponta para system com `/bin/sh\x00` como parâmetro.
* **CTF** [**https://guyinatuxedo.github.io/33-custom\_misc\_heap/csaw19\_traveller/index.html**](https://guyinatuxedo.github.io/33-custom\_misc\_heap/csaw19\_traveller/index.html)
* Outro exemplo de abuso de um overflow de 1B para consolidar chunks no unsorted bin e obter um vazamento de informações da libc e depois realizar um ataque fast bin para sobrescrever o hook malloc com um endereço de one gadget

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