ARM64 缓冲区溢出 - 无法覆盖 $pc

Question

这是源代码。

#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

void win()
{
  printf("code flow successfully changed\n");
}

int main(int argc, char **argv)
{
  char buffer[64];

  gets(buffer);
}

main 的汇编代码

0x0000000000400604 <+0>:    stp x29, x30, [sp, #-96]!
0x0000000000400608 <+4>:    mov x29, sp
0x000000000040060c <+8>:    str w0, [sp, #28]
0x0000000000400610 <+12>:   str x1, [sp, #16]
0x0000000000400614 <+16>:   add x0, sp, #0x20
0x0000000000400618 <+20>:   bl  0x4004d0 <gets@plt>
0x000000000040061c <+24>:   mov w0, #0x0                    // #0
0x0000000000400620 <+28>:   ldp x29, x30, [sp], #96
0x0000000000400624 <+32>:   ret

win的汇编代码

0x00000000004005e4 <+0>:    stp x29, x30, [sp, #-16]!
0x00000000004005e8 <+4>:    mov x29, sp
0x00000000004005ec <+8>:    adrp    x0, 0x400000
0x00000000004005f0 <+12>:   add x0, x0, #0x6e0
0x00000000004005f4 <+16>:   bl  0x4004c0 <puts@plt>
0x00000000004005f8 <+20>:   nop
0x00000000004005fc <+24>:   ldp x29, x30, [sp], #16
0x0000000000400600 <+28>:   ret

源代码来自 protostar-stack4。据我所知，您必须覆盖 $pc 才能运行 win 功能。所以我试图覆盖 $pc，但我不能。我在 main+32 处设置了一个断点并用 100*a 运行它，但是 $pc 和 $x30 都没有被覆盖。我该怎么做才能覆盖 $pc？我是否走在正确的道路上？请帮忙。

$x0  : 0x0               
$x1  : 0x0000fffff7fb1290  ?  0x0000000000000000
$x2  : 0xfbad2288        
$x3  : 0x0000fffff7fae8d0  ?  0x00000000fbad2288
$x4  : 0x6161616161616161 ("aaaaaaaa"?)
$x5  : 0x0000fffffffff384  ?  0x0000000000000000
$x6  : 0x6161616161616161 ("aaaaaaaa"?)
$x7  : 0x6161616161616161 ("aaaaaaaa"?)
$x8  : 0x6161616161616161 ("aaaaaaaa"?)
$x9  : 0x6161616161616161 ("aaaaaaaa"?)
$x10 : 0x6161616161616161 ("aaaaaaaa"?)
$x11 : 0x6161616161616161 ("aaaaaaaa"?)
$x12 : 0x6161616161616161 ("aaaaaaaa"?)
$x13 : 0x6161616161616161 ("aaaaaaaa"?)
$x14 : 0x6161616161616161 ("aaaaaaaa"?)
$x15 : 0x6161616161616161 ("aaaaaaaa"?)
$x16 : 0x1               
$x17 : 0x6161616161616161 ("aaaaaaaa"?)
$x18 : 0x0               
$x19 : 0x0000000000400630  ?  <__libc_csu_init+0> stp x29,  x30,  [sp,  #-64]!
$x20 : 0x0               
$x21 : 0x00000000004004e0  ?  <_start+0> mov x29,  #0x0                     // #0
$x22 : 0x0               
$x23 : 0x0               
$x24 : 0x0               
$x25 : 0x0               
$x26 : 0x0               
$x27 : 0x0               
$x28 : 0x0               
$x29 : 0x0000fffffffff360  ?  "aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"
$x30 : 0x0000fffff7e62218  ?  <__libc_start_main+232> bl 0xfffff7e77d00 <__GI_exit>
$sp  : 0x0000fffffffff360  ?  "aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"
$pc  : 0x0000000000400624  ?  <main+32> ret 
$cpsr: [negative ZERO CARRY overflow interrupt fast]
$fpsr: 0x0               
$fpcr: 0x0               

我该怎么办？

Answer 1

从代码中可以看出，编译器已经将返回地址放在了栈上缓冲区的下方，所以无论你写多少字节都不可能覆盖它。

具体来说，stp x29, x30, [sp, #-96]!是 pre-decrement，所以它存储x29在[sp], and的新地址处x30，其中包含返回地址 at [sp, 8]。另一方面，缓冲区位于[sp, 32]（注意add x0, sp, 0x20）。这是 ARM64 的典型特征；预递减寻址模式可以方便地将返回地址存储在堆栈帧的底部，在所有函数的局部变量下方。

您可以改写的是由调用的任何函数保存的返回地址main（在 C 启动代码中的某处，例如 glibc's __libc_start_main()）。只有当其他函数返回到它自己的调用者时才会发生这种情况，因此您过早地停止了程序。

不幸的是，在许多系统上，该函数根本不返回；它exit()改为调用。 这就是 glibc__libc_start_main所做的。. 因此，除非我遗漏了某些东西，否则当gets从 inside 调用时，这种缓冲区溢出在这样的系统上将不起作用main。如果您想使用它，请尝试编写一个不同的程序，从某个子例程调用它：

void other_func(void) {
    char buf[64];
    gets(buf);
}

int main(void) {
    other_func();
    return 0;
}

现在你的溢出不会覆盖存储的返回地址other_func()（它再次位于缓冲区下方），但它可以覆盖存储的返回地址main()（位于堆栈的更上方）。您将获得控制权，不是何时other_func()返回，而是何时main()返回。（即便如此，这是后其ret指令执行;放置一个断点上的ret从指令main仍为时过早。）

看起来这个练习是为 x86 设计的，其中返回地址通常位于堆栈帧的顶部，因为它被call在堆栈帧设置之前执行的指令保存。在 x86 系统上，您的溢出确实会覆盖由 保存的返回地址main，并让您控制程序计数器。