C shellcode x64 中的分段错误

Question

我正在通过这里的示例学习C语言的shellcode开发。我可以编译汇编代码并获取 de 操作码，也可以成功运行使用 NASM 编译的 ELF，但是当我使用嵌入式 shellcode 运行 C 测试应用程序时，出现分段错误。我有 Ubuntu 20.04 64 位。

这是汇编代码，我可以运行

./shellcode

并获得一个没有错误的shell。

; https://mcsi-library.readthedocs.io/articles/2022/06/linux-exploitation-x64-shellcode/linux-exploitation-x64-shellcode.html
; shellcode.asm
; nasm -f elf64 -o shellcode.o shellcode.asm
; ld -m elf_x86_64 -s -o shellcode shellcode.o

section .text
global _start                 ; we inform the system where the program begins

_start:
  xor rdx, rdx                ; zero out rdx
  push rdx                    ; push it onto the stack
  mov rax, 0x68732f2f6e69622f ; we can push 'hs//nib/' as one value, after all it is 64-bit
  push rax                    ; we push it onto the stack, so it lands at some address on the stack
  mov rdi, rsp                ; that address is where esp points to, so we store it in rdi => pointer to '/bin/sh'
  push rdx                    ; we push 0, as it will be the null termination of the array
  push rdi                    ; the address of '/bin/sh' is pushed onto the stack, it lands under another stack address
  mov rsi, rsp                ; we store that address into rsi. So rsi contains a pointer to a pointer to '/bin/sh'
  xor rax, rax                ; zero out eax to keep it clean
  mov al, 0x3b                ; 59 DEC, we move it to the lowest eax part to avoid nulls.
  syscall                     ; all arguments are set up, syscall time

我使用此脚本获取操作码，并且获得与原始帖子相同的操作码。

#!/bin/bash
# extract elf opcodes

if [ -z "$1" ]
then
    echo "Usage: $0 <path to executable>"
    exit
fi

objdump -d $1|grep '[0-9a-f]:'|grep -v 'file'|cut -f2 -d:|cut -f1-6 -d' '|tr -s ' '|tr '\t' ' '|sed 's/ $//g'|sed 's/ /\\x/g'|paste -d '' -s |sed 's/^/"/'|sed 's/$/"/g'

这是带有嵌入式 shellcode 的 tester.c，它会启动分段错误。

// tester.c
// shellcode tester program
// gcc -m64 -z execstack -fno-stack-protector -o tester tester.c
// https://mcsi-library.readthedocs.io/articles/2022/06/linux-exploitation-x64-shellcode/linux-exploitation-x64-shellcode.html

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

unsigned char code[] = "\x48\x31\xd2\x52\x48\xb8\x2f\x62\x69\x6e\x2f\x73\x68\x50\x48\x89\xe7\x52\x57\x48\x89\xe6\x48\x31\xc0\xb0\x3b\x0f\x05";

int main() {
    printf("shellcode length: %d\n", strlen(code));
    int (*ret)() = (int(*)())code;
    ret();
}

我已经使用 -no-pie、-fno-pie 进行了测试，使用

setarch `uname -m` -R ./tester

运行来禁用内存布局随机化，什么也没有。

Answer 1

提取 shellcode 的 shell 脚本中存在错误。

在目标文件上运行

objdump -d

将输出以下反汇编代码：

x1.o:     file format elf64-x86-64


Disassembly of section .text:

0000000000000000 <_start>:

   0:   48 31 d2                xor    %rdx,%rdx
   3:   52                      push   %rdx
   4:   48 b8 2f 62 69 6e 2f    movabs $0x68732f2f6e69622f,%rax
   b:   2f 73 68 
   e:   50                      push   %rax
   f:   48 89 e7                mov    %rsp,%rdi
  12:   52                      push   %rdx
  13:   57                      push   %rdi
  14:   48 89 e6                mov    %rsp,%rsi
  17:   48 31 c0                xor    %rax,%rax
  1a:   b0 3b                   mov    $0x3b,%al
  1c:   0f 05                   syscall 

此输出通过管道传递，该管道会删除标题行和字节计数前缀以产生以下结果：

    48 31 d2                xor    %rdx,%rdx
    52                      push   %rdx
    48 b8 2f 62 69 6e 2f    movabs $0x68732f2f6e69622f,%rax
    2f 73 68 
    50                      push   %rax
    48 89 e7                mov    %rsp,%rdi
    52                      push   %rdx
    57                      push   %rdi
    48 89 e6                mov    %rsp,%rsi
    48 31 c0                xor    %rax,%rax
    b0 3b                   mov    $0x3b,%al
    0f 05                   syscall 

那么管道中的下一个命令是这样的：

cut -f1-6 -d' '

这会抓取每行中的前 6 个字（表示字节值）。 问题是第三行有 7 个字节值，所以最后一个被砍掉了。

这会导致生成的操作码中缺少一个字节，这意味着您没有运行您认为的代码。

将该管道命令更改为：

cut -f1-7 -d' '

您将获得预期的机器代码字节。