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# Double Free
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{% hint style="success" %}
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Learn & practice AWS Hacking:<img src="/.gitbook/assets/arte.png" alt="" data-size="line">[**HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE)**](https://training.hacktricks.xyz/courses/arte)<img src="/.gitbook/assets/arte.png" alt="" data-size="line">\
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Learn & practice GCP Hacking: <img src="/.gitbook/assets/grte.png" alt="" data-size="line">[**HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE)**<img src="/.gitbook/assets/grte.png" alt="" data-size="line">](https://training.hacktricks.xyz/courses/grte)
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<details>
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<summary>Support HackTricks</summary>
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</details>
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{% endhint %}
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## Basic Information
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Se você liberar um bloco de memória mais de uma vez, isso pode bagunçar os dados do alocador e abrir a porta para ataques. Veja como isso acontece: quando você libera um bloco de memória, ele volta para uma lista de blocos livres (por exemplo, o "fast bin"). Se você liberar o mesmo bloco duas vezes seguidas, o alocador detecta isso e gera um erro. Mas se você **liberar outro bloco no meio, a verificação de double-free é contornada**, causando corrupção.
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Agora, quando você pede nova memória (usando `malloc`), o alocador pode lhe dar um **bloco que foi liberado duas vezes**. Isso pode levar a dois ponteiros diferentes apontando para o mesmo local de memória. Se um atacante controla um desses ponteiros, ele pode alterar o conteúdo dessa memória, o que pode causar problemas de segurança ou até mesmo permitir que ele execute código.
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Example:
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```c
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#include <stdio.h>
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#include <stdlib.h>
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int main() {
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// Allocate memory for three chunks
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char *a = (char *)malloc(10);
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char *b = (char *)malloc(10);
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char *c = (char *)malloc(10);
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char *d = (char *)malloc(10);
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char *e = (char *)malloc(10);
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char *f = (char *)malloc(10);
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char *g = (char *)malloc(10);
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char *h = (char *)malloc(10);
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char *i = (char *)malloc(10);
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// Print initial memory addresses
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printf("Initial allocations:\n");
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printf("a: %p\n", (void *)a);
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printf("b: %p\n", (void *)b);
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printf("c: %p\n", (void *)c);
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printf("d: %p\n", (void *)d);
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printf("e: %p\n", (void *)e);
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printf("f: %p\n", (void *)f);
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printf("g: %p\n", (void *)g);
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printf("h: %p\n", (void *)h);
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printf("i: %p\n", (void *)i);
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// Fill tcache
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free(a);
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free(b);
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free(c);
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free(d);
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free(e);
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free(f);
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free(g);
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// Introduce double-free vulnerability in fast bin
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free(h);
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free(i);
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free(h);
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// Reallocate memory and print the addresses
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char *a1 = (char *)malloc(10);
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char *b1 = (char *)malloc(10);
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char *c1 = (char *)malloc(10);
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char *d1 = (char *)malloc(10);
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char *e1 = (char *)malloc(10);
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char *f1 = (char *)malloc(10);
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char *g1 = (char *)malloc(10);
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char *h1 = (char *)malloc(10);
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char *i1 = (char *)malloc(10);
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char *i2 = (char *)malloc(10);
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// Print initial memory addresses
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printf("After reallocations:\n");
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printf("a1: %p\n", (void *)a1);
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printf("b1: %p\n", (void *)b1);
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printf("c1: %p\n", (void *)c1);
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printf("d1: %p\n", (void *)d1);
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printf("e1: %p\n", (void *)e1);
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printf("f1: %p\n", (void *)f1);
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printf("g1: %p\n", (void *)g1);
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printf("h1: %p\n", (void *)h1);
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printf("i1: %p\n", (void *)i1);
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printf("i2: %p\n", (void *)i2);
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return 0;
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}
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```
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Neste exemplo, após preencher o tcache com vários chunks liberados (7), o código **libera o chunk `h`, depois o chunk `i`, e então `h` novamente, causando um double free** (também conhecido como Fast Bin dup). Isso abre a possibilidade de receber endereços de memória sobrepostos ao realocar, significando que dois ou mais ponteiros podem apontar para a mesma localização de memória. Manipular dados através de um ponteiro pode então afetar o outro, criando um risco crítico de segurança e potencial para exploração.
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Executando, note como **`i1` e `i2` obtiveram o mesmo endereço**:
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<pre><code>Alocações iniciais:
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a: 0xaaab0f0c22a0
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b: 0xaaab0f0c22c0
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c: 0xaaab0f0c22e0
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d: 0xaaab0f0c2300
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e: 0xaaab0f0c2320
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f: 0xaaab0f0c2340
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g: 0xaaab0f0c2360
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h: 0xaaab0f0c2380
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i: 0xaaab0f0c23a0
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Após realocações:
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a1: 0xaaab0f0c2360
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b1: 0xaaab0f0c2340
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c1: 0xaaab0f0c2320
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d1: 0xaaab0f0c2300
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e1: 0xaaab0f0c22e0
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f1: 0xaaab0f0c22c0
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g1: 0xaaab0f0c22a0
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h1: 0xaaab0f0c2380
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<strong>i1: 0xaaab0f0c23a0
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</strong><strong>i2: 0xaaab0f0c23a0
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</strong></code></pre>
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## Exemplos
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* [**Dragon Army. Hack The Box**](https://7rocky.github.io/en/ctf/htb-challenges/pwn/dragon-army/)
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* Podemos alocar apenas chunks do tamanho Fast-Bin, exceto para o tamanho `0x70`, o que impede a sobrescrita usual de `__malloc_hook`.
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* Em vez disso, usamos endereços PIE que começam com `0x56` como alvo para Fast Bin dup (1/2 de chance).
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* Um lugar onde os endereços PIE são armazenados é em `main_arena`, que está dentro do Glibc e perto de `__malloc_hook`.
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* Alvo um deslocamento específico de `main_arena` para alocar um chunk lá e continuar alocando chunks até alcançar `__malloc_hook` para obter execução de código.
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* [**zero_to_hero. PicoCTF**](https://7rocky.github.io/en/ctf/picoctf/binary-exploitation/zero_to_hero/)
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* Usando bins Tcache e um overflow de byte nulo, podemos alcançar uma situação de double-free:
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* Alocamos três chunks de tamanho `0x110` (`A`, `B`, `C`)
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* Liberamos `B`
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* Liberamos `A` e alocamos novamente para usar o overflow de byte nulo
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* Agora o campo de tamanho de `B` é `0x100`, em vez de `0x111`, então podemos liberá-lo novamente
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* Temos um Tcache-bin de tamanho `0x110` e um de tamanho `0x100` que apontam para o mesmo endereço. Portanto, temos um double free.
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* Aproveitamos o double free usando [Tcache poisoning](tcache-bin-attack.md)
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## Referências
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* [https://heap-exploitation.dhavalkapil.com/attacks/double\_free](https://heap-exploitation.dhavalkapil.com/attacks/double\_free)
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{% hint style="success" %}
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Aprenda e pratique AWS Hacking:<img src="/.gitbook/assets/arte.png" alt="" data-size="line">[**HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE)**](https://training.hacktricks.xyz/courses/arte)<img src="/.gitbook/assets/arte.png" alt="" data-size="line">\
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Aprenda e pratique GCP Hacking: <img src="/.gitbook/assets/grte.png" alt="" data-size="line">[**HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE)**<img src="/.gitbook/assets/grte.png" alt="" data-size="line">](https://training.hacktricks.xyz/courses/grte)
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<details>
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<summary>Support HackTricks</summary>
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</details>
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{% endhint %}
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