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20253921 2025-2026-2 《网络攻防实践》第九周作业

news 2026/5/27 8:17:47

20253921 2025-2026-2 《网络攻防实践》第九周作业

1.实践内容

（1）手工修改可执行文件执行流程：通过IDA分析程序中的main、foo和getShell函数，理解程序原本的调用关系，并通过修改汇编指令，将main中原本调用foo的流程改为直接调用getShell，从而获得Shell。

（2）利用缓冲区溢出覆盖返回地址：分析foo函数中gets函数造成的栈缓冲区溢出漏洞，构造特定长度的攻击输入，覆盖函数返回地址，使程序返回时跳转到getShell函数，实现对程序执行流程的劫持。

（3）注入并执行自制shellcode：在关闭地址随机化后，使用gdb定位栈中缓冲区地址，构造包含填充数据、返回地址、NOP滑行区和shellcode的payload，使程序跳转到栈中执行自制shellcode，从而获得Shell。

2.实验过程

2.1 手工修改可执行文件，改变程序执行流程，直接跳转到getShell函数

使用IDA打开实验程序20253921_wangbo_pwn，在左侧函数窗口中可以看到程序包含main、foo和getShell等函数。其中main是程序入口逻辑函数，foo用于接收并回显用户输入，而getShell是程序中隐藏的函数，正常情况下不会被执行。

随后双击查看getShell函数，并切换到伪代码窗口。可以看到getShell函数的核心代码为：return system("/bin/sh");

这说明如果程序能够执行到getShell函数，就会调用system("/bin/sh")，从而启动一个Shell。因此，本步骤的关键就是修改程序执行流程，让main函数中原本调用foo的位置改为调用getShell。

接着回到main函数进行分析，可以看到main函数中存在对foo函数的调用指令，即程序正常情况下会执行call foo。为了改变程序执行流程，选中该调用指令，然后使用IDA的汇编修改功能，将原来的调用目标foo修改为getShell。在IDA中对该指令进行修改时，将指令内容改为：call getShell

为了将修改结果保存到原始可执行文件中，在IDA菜单栏中依次选择Edit、Patch program、Apply patches to input file，将修改后的补丁应用到输入文件。保存完成后，桌面上的20253921_wangbo_pwn文件即为已经修改过执行流程的程序。

最后回到Kali终端，在桌面目录下直接运行程序时，系统提示权限不足，说明当前文件没有执行权限。于是使用如下命令为程序添加执行权限：chmod +x 20253921_wangbo_pwn。添加权限后再次运行程序：./20253921_wangbo_pwn。程序执行后进入Shell环境。随后输入验证命令：whoami。终端输出当前用户为kali，说明程序已经成功执行getShell函数，并获得了可用Shell。

通过IDA手工修改程序中的函数调用指令，将main函数中原本的call foo修改为call getShell，再将补丁写回可执行文件，最终成功改变程序执行流程，实现了直接调用getShell函数并获得Shell的目标。

2.2 利用foo函数的Bof漏洞，构造一个攻击输入字符串，覆盖返回地址，触发getShell函数

先在IDA中查看foo函数的反汇编代码。可以看到foo函数中定义了局部变量s，其位置为byte ptr -1Ch，说明该缓冲区位于栈中。同时，函数中调用了gets函数读取用户输入，再调用puts函数输出输入内容。由于gets函数不会检查输入长度，如果输入内容超过缓冲区大小，就会造成栈缓冲区溢出，从而覆盖函数保存的返回地址。

根据IDA中的栈变量信息，局部变量s距离返回地址需要填充一定长度的数据。结合实验分析，构造攻击字符串时先输入32个字符用于填充缓冲区和覆盖栈上的中间数据，然后再追加getShell函数地址，使程序返回时跳转到getShell函数。在Kali终端中进入桌面目录后，使用Python生成攻击载荷文件payload，命令如下：python3 -c 'import sys,struct; sys.stdout.buffer.write(b"A"*32 + struct.pack("<I", 0x0804847d))' > payload

其中，b"A"*32用于填充缓冲区，struct.pack("<I", 0x0804847d)用于按照小端序写入getShell函数地址0x0804847d。由于程序运行在x86小端环境下，因此地址需要按小端格式写入。

随后使用管道将构造好的payload作为程序输入，执行命令如下：(cat payload; cat) | ./20253921_wangbo_pwn。程序运行后，前面的填充字符被foo函数读取，随后溢出的数据覆盖了函数返回地址。当foo函数执行结束返回时，程序没有回到原本的调用位置，而是跳转到了getShell函数。由于getShell函数内部执行system("/bin/sh")，因此程序成功启动Shell。为了验证是否成功获得Shell，在终端中输入命令：whoami。程序返回结果为：kali。说明当前已经成功进入Shell环境，缓冲区溢出攻击生效。

通过分析foo函数中的gets危险函数和栈变量位置，构造32字节填充数据加上getShell函数地址0x0804847d的攻击输入，成功覆盖返回地址并触发getShell函数，实现了利用Bof漏洞获得Shell的目标。

2.3 注入一个自己制作的shellcode并运行这段shellcode

为了降低实验过程中的地址随机化影响，在Kali终端中关闭地址空间随机化，执行命令如下：echo 0 | sudo tee /proc/sys/kernel/randomize_va_space。

命令执行后返回0，说明地址空间随机化已经关闭。随后进入Desktop目录，直接运行20253921_pwn程序，注意不能用原来修改过的程序，需要重新传输原本的文件。程序正常等待用户输入，说明实验程序可以正常执行，不要关闭这个终端，保持待输入，再打开新的一个终端进行实验。

接着由于需要调试程序运行时的栈地址，先安装并使用gdb调试工具。

安装完成后，通过ps -aux | grep "20253921_pwn"查看程序进程号，这里我的程序进程号是23709，是重启过前面的20253921_pwn程序，然后使用gdb attach附加到正在运行的20253921_pwn进程上进行调试。进入gdb后，先设置反汇编格式为Intel风格，并查看函数调用栈，执行命令如下：set disassembly-flavor intel,bt

从调用栈中可以看到程序当前位于foo函数中，并且调用链中包含gets函数、foo函数和main函数，说明程序正在等待foo函数中的输入。随后切换到foo函数对应的栈帧，并查看缓冲区地址，这里我的foo函数是8，所以命令如下：frame 8，p/x $ebp-0x1c。输出结果显示缓冲区地址为0xffffcf5c。该地址是后续构造payload时需要使用的关键地址，用于让返回地址跳转到栈中放置shellcode的位置。

随后编写exploit.py脚本，用于生成包含shellcode的攻击输入。脚本中首先接收命令行传入的缓冲区地址，然后设置shellcode内容。该shellcode的作用是执行/bin/sh，从而获得Shell。脚本中设置offset = 32，表示先填充32个字节覆盖到返回地址位置；然后将返回地址设置为buf_addr + offset + 4，使程序返回时跳转到后面NOP滑行区和shellcode所在位置。

脚本构造payload的主要思路为：先使用A填充缓冲区，再写入新的返回地址，接着写入一段NOP指令，最后追加shellcode。这样当程序返回地址被覆盖后，就会跳转到栈中的NOP区域，并继续滑向shellcode执行。把生成的文件传输至kali中，之后在终端中根据前面gdb得到的缓冲区地址生成payload文件，执行命令如下：python3 exploit.py 0xffffcf5c > payload。最后使用管道将payload输入到目标程序中，执行命令如下：(cat payload; cat) | ./20253921_pwn。随后输入验证命令：id。

终端输出当前用户信息，例如uid=1000(kali)、gid=1000(kali)等内容，说明shellcode已经成功执行，并获得了可交互的Shell环境。这里先是关闭地址随机化、使用gdb定位栈中缓冲区地址、编写exploit.py构造包含NOP滑行区和shellcode的payload，最终成功利用foo函数的缓冲区溢出漏洞执行自制shellcode，实现了注入并运行shellcode的目标。