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【PWN】学习笔记（二）【栈溢出基础】

news 2025/12/22 23:04:45

课程教学

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C语言函数调用栈

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一个栈帧保存的是一个函数的状态信息，父函数每调用一个子函数就会在函数调用栈中新增一个栈帧；
32 x86 esp
64 x86 rsp

ebp 栈底
esp 栈顶
stack frame pointer记录上一个父函数的栈顶指针的值，便于恢复父函数；
发生栈溢出的地方在local variables【上图是32位情况】
上图是32位情况，在32位传参时，子函数所用到的参数保存在父函数栈帧的末尾（并不是保存在自己的栈帧中），这里的arguments是子函数所用到的形参
父函数最末尾的字长保存父函数自己栈顶的值，如上面红色的箭头指向previous stack frame pointer，同理父函数的父函数也是一样的
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父函数（main）先把所要调用的子函数(sum)中的参数(1,2)逆序压栈（压入自己的栈帧），此后压入return address【即子函数下一条指令的地址（return 0 的地址）】，在子函数执行后回到下一条指令的地址(执行return 0)；在子函数结束后要返回父函数的栈帧，这意味在调用子函数时不能把父函数的栈帧丢弃，由此需要加入父函数的栈底指针加入
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丢弃某块数据不用，并不需要把这块数据抹除，只需要标记成不是我所使用的范围即可；这也是磁盘数据恢复的原理，除非有新来的数据复写

主调函数 caller
被调函数 callee

遵循C语言函数调用规范，一般在开头用push ebp以及mov ebp, esp，需要保存父函数栈底的状态；结束会执行leave（恢复父函数的栈底）以及 ret（返回到父函数的下一条指令）

首先，主调函数也是有自己的父函数，将它的父函数的ebp压入
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接着把esp抬高到和ebp相同的位置

下一条指令为新的栈帧开辟局部变量的空间；这里是sub 0x10 , esp，即esp-16；为什么是减去？因为栈是反向增长（高到低）

将被调函数所用到的参数（1，2，3）反向压入栈，即先压入3，再压入2，最后压入1；
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call 这条指令不等于jump，jump是一个跳转指令；call 不仅会将eip移动到目标代码的位置，还会在栈中自动保存下一条指令的地址【此时的return address就是23的位置】

此时进入被调函数，同理首先是push ebp和mov sep , ebp；先把主调函数的栈帧保存；注意此时父函数的ebp重新增加到栈里了，将esp的值赋给ebp；让ebp抬高到新的栈帧的栈顶
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执行实际操作，最后的运算结果保存在eax的寄存器中【默认情况下保存函数的返回值】

由于esp并没有开辟局部变量的空间；为什么不是leave？leave就是 mov ebp,esp再pop ebp，这里只有pop ebp是因为子函数没有任何局部变量，所以ebp在调用返回时已经在相应的位置了；pop这条指令总是把esp当前指向的位置，对应的一个字长的数据抬入到目标位置；所以pop ebp就会把esp向上抬一个字长，把esp本来指向父函数的值抬入ebp中；
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ret 相当于pop eip，eip回到父函数的位置

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主调函数情况其局部变量以及被调函数的相关参数

使用add这条指令清空数据；最后保存结果到eax中

值得注意的是，此时返回时esp和ebp并不在相同位置，所以需要leave，首先将esp的值变成ebp

返回父函数的父函数
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以上过程需要非常熟练；栈还有很多其他工作的规则，以上是最基本的

ret2text

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关注eip寄存器，其中return address存在eip中；当eip中写入我们目标代码的地址，程序的控制流便被劫持了

栈溢出是缓冲区溢出的一种

向局部变量（str[8]）中写入24字节数据，溢出到了关键结构

当我们拿到一个CTF PWN的题先通过checksec 看这个程序有什么保护措施
【x86架构小端序的可执行ELF】
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通过IDA看c语言代码

显然漏洞明显，读入的数据长度不受限向上溢出
值得注意的是，此时虽然开辟了8字节，但是与ebp的距离是16字节（10h）
最好的方法还是动态调试，因为出题人可能以esp来寻址

通过gdb动态调试，直接run是没什么意义的，先打断点，例如b main【b 表示 break】，再r【r 表示run】；此时我们可以看到具体的信息
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在程序执行到绿色箭头位置时，所有寄存器的值；
eip此时main函数偏移26字节的指令，当前指针也是0x804856b
esp和ebp此时对应的值是一个很大的值，这是栈的地址（用户空间的最高地址）

这是反汇编窗口
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最上面的00:0000是栈顶（低地址），最下面的07:001c是栈底（高地址）；gdb是反着显示的

函数调用栈的关系

按n一直步过到漏洞位置

按s步进入这个函数

按n开始输入，按照正常输入8个A看什么情况

这里我们看栈里面的情况，输入stack 看多少项（24项栈值）
esp和ebp之间就是当前执行的函数的栈帧，esp表示栈顶，ebp是栈底
ebp是前一个函数被保存在栈里的ebp的值，ebp再往高一个字长就是返回地址，我们的目标就是攻击这个返回地址
我们此时可控制的区域是esp和ebp之间的位置，即buffer这个变量
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这意味着只要我们一直写，覆盖返回地址即可达到攻击效果

回到IDA我们可找到这个后门函数，执行系统命令，直接获得shell的控制权，相当于在shell中打开shell
这意味着我们先写20个字节A（ebp还有4个字节），再写4个字节制定的地址就会把原本的地址覆盖掉
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我们要找到getshell的开始地址，通过双击IDA中getshell在汇编代码中找到起始地址8048522

我们这里就可以写脚本来获得shell了，值得注意的是payload中不能直接加0x8048522【前面是字符串这里是整型】，所以需要p32来转换
最终发送payload并且与之交互io.interactive()，即可获得shell
打远程只要用remote即可

但是实际情况下不一定有后门函数
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一般系统调用这样的代码需要我们自己输入

只要不是代码的地方都不可执行

随机化栈中的地址

所以放在Bss中居多，Bss用于存放全局变量的，如果这个全局变量是开辟缓存区可以输入系统调用即可

比如上面这个情况
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利用工具直接生成shellcode的机械码，再io.send直接发送

PWN工具

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IDA pro
f5 进入c程序
esc 返回上一个程序

白色的函数为已写死的函数
粉色的函数要用的时候再去调

在Options的General中可调整一些设置，例如加入机械码

这样C语言代码被拷贝到汇编代码中

shift+f12 或者 shift+fn+f12打开一个字符串界面【在不知道mian函数位置，可通过程序所表示的字符串找程序的主函数】
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\r把之前的文本在显示时清空，io.recv()把所有的数据完全还原【这里我用的时io.recvline()一行一行接收】
这里的ZmxhZ3tuMHRfZjRzdGVyX3Q2YW5feTB1fQo=显然是Base64，我们需要解码