Informations de base sur ELF

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En-têtes de programme

Ils décrivent au chargeur comment charger le ELF en mémoire :

readelf -lW lnstat

Elf file type is DYN (Position-Independent Executable file)
Entry point 0x1c00
There are 9 program headers, starting at offset 64

Program Headers:
Type           Offset   VirtAddr           PhysAddr           FileSiz  MemSiz   Flg Align
PHDR           0x000040 0x0000000000000040 0x0000000000000040 0x0001f8 0x0001f8 R   0x8
INTERP         0x000238 0x0000000000000238 0x0000000000000238 0x00001b 0x00001b R   0x1
[Requesting program interpreter: /lib/ld-linux-aarch64.so.1]
LOAD           0x000000 0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x003f7c 0x003f7c R E 0x10000
LOAD           0x00fc48 0x000000000001fc48 0x000000000001fc48 0x000528 0x001190 RW  0x10000
DYNAMIC        0x00fc58 0x000000000001fc58 0x000000000001fc58 0x000200 0x000200 RW  0x8
NOTE           0x000254 0x0000000000000254 0x0000000000000254 0x0000e0 0x0000e0 R   0x4
GNU_EH_FRAME   0x003610 0x0000000000003610 0x0000000000003610 0x0001b4 0x0001b4 R   0x4
GNU_STACK      0x000000 0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x000000 0x000000 RW  0x10
GNU_RELRO      0x00fc48 0x000000000001fc48 0x000000000001fc48 0x0003b8 0x0003b8 R   0x1

Section to Segment mapping:
Segment Sections...
00
01     .interp
02     .interp .note.gnu.build-id .note.ABI-tag .note.package .gnu.hash .dynsym .dynstr .gnu.version .gnu.version_r .rela.dyn .rela.plt .init .plt .text .fini .rodata .eh_frame_hdr .eh_frame
03     .init_array .fini_array .dynamic .got .data .bss
04     .dynamic
05     .note.gnu.build-id .note.ABI-tag .note.package
06     .eh_frame_hdr
07
08     .init_array .fini_array .dynamic .got

Le programme précédent a 9 en-têtes de programme, ensuite, le mappage des segments indique dans quel en-tête de programme (de 00 à 08) chaque section est située.

PHDR - En-tête de Programme

Contient les tables d'en-têtes de programme et les métadonnées elles-mêmes.

INTERP

Indique le chemin du chargeur à utiliser pour charger le binaire en mémoire.

Astuce : Les binaires liés statiquement ou les binaires static-PIE n'auront pas d'entrée INTERP. Dans ces cas, il n'y a pas de chargeur dynamique impliqué, ce qui désactive les techniques qui en dépendent (par exemple, ret2dlresolve).

LOAD

Ces en-têtes sont utilisés pour indiquer comment charger un binaire en mémoire.
Chaque en-tête LOAD indique une région de mémoire (taille, permissions et alignement) et indique les octets du binaire ELF à copier là-dedans.

Par exemple, le deuxième a une taille de 0x1190, devrait être situé à 0x1fc48 avec des permissions de lecture et d'écriture et sera rempli avec 0x528 à partir de l'offset 0xfc48 (il ne remplit pas tout l'espace réservé). Cette mémoire contiendra les sections .init_array .fini_array .dynamic .got .data .bss.

DYNAMIC

Cet en-tête aide à lier les programmes à leurs dépendances de bibliothèque et à appliquer des relocations. Vérifiez la section .dynamic.

NOTE

Cela stocke des informations de métadonnées sur le binaire.

• Sur x86-64, readelf -n affichera les drapeaux GNU_PROPERTY_X86_FEATURE_1_* à l'intérieur de .note.gnu.property. Si vous voyez IBT et/ou SHSTK, le binaire a été construit avec CET (Suivi de Branche Indirecte et/ou Pile d'Ombre). Cela impacte ROP/JOP car les cibles de branchement indirect doivent commencer par une instruction ENDBR64 et les retours sont vérifiés par rapport à une pile d'ombre. Voir la page CET pour des détails et des notes de contournement.

CET & Shadow Stack

GNU_EH_FRAME

Définit l'emplacement des tables de déroulement de pile, utilisées par les débogueurs et les fonctions d'exécution des exceptions C++.

GNU_STACK

Contient la configuration de la défense contre l'exécution de la pile. Si activé, le binaire ne pourra pas exécuter de code depuis la pile.

• Vérifiez avec readelf -l ./bin | grep GNU_STACK. Pour forcer le changement pendant les tests, vous pouvez utiliser execstack -s|-c ./bin.

GNU_RELRO

Indique la configuration RELRO (Relocation Read-Only) du binaire. Cette protection marquera comme en lecture seule certaines sections de la mémoire (comme le GOT ou les tables init et fini) après que le programme a été chargé et avant qu'il ne commence à s'exécuter.

Dans l'exemple précédent, il copie 0x3b8 octets à 0x1fc48 en lecture seule affectant les sections .init_array .fini_array .dynamic .got .data .bss.

Notez que RELRO peut être partiel ou complet, la version partielle ne protège pas la section .plt.got, qui est utilisée pour le liaison paresseuse et a besoin de cet espace mémoire pour avoir des permissions d'écriture afin d'écrire l'adresse des bibliothèques la première fois que leur emplacement est recherché.

Pour des techniques d'exploitation et des notes de contournement à jour, consultez la page dédiée :

Relro

TLS

Définit une table d'entrées TLS, qui stocke des informations sur les variables locales aux threads.

En-têtes de Section

Les en-têtes de section donnent une vue plus détaillée du binaire ELF.

objdump lnstat -h

lnstat:     file format elf64-littleaarch64

Sections:
Idx Name          Size      VMA               LMA               File off  Algn
0 .interp       0000001b  0000000000000238  0000000000000238  00000238  2**0
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
1 .note.gnu.build-id 00000024  0000000000000254  0000000000000254  00000254  2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
2 .note.ABI-tag 00000020  0000000000000278  0000000000000278  00000278  2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
3 .note.package 0000009c  0000000000000298  0000000000000298  00000298  2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
4 .gnu.hash     0000001c  0000000000000338  0000000000000338  00000338  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
5 .dynsym       00000498  0000000000000358  0000000000000358  00000358  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
6 .dynstr       000001fe  00000000000007f0  00000000000007f0  000007f0  2**0
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
7 .gnu.version  00000062  00000000000009ee  00000000000009ee  000009ee  2**1
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
8 .gnu.version_r 00000050  0000000000000a50  0000000000000a50  00000a50  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
9 .rela.dyn     00000228  0000000000000aa0  0000000000000aa0  00000aa0  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
10 .rela.plt     000003c0  0000000000000cc8  0000000000000cc8  00000cc8  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
11 .init         00000018  0000000000001088  0000000000001088  00001088  2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
12 .plt          000002a0  00000000000010a0  00000000000010a0  000010a0  2**4
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
13 .text         00001c34  0000000000001340  0000000000001340  00001340  2**6
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
14 .fini         00000014  0000000000002f74  0000000000002f74  00002f74  2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
15 .rodata       00000686  0000000000002f88  0000000000002f88  00002f88  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
16 .eh_frame_hdr 000001b4  0000000000003610  0000000000003610  00003610  2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
17 .eh_frame     000007b4  00000000000037c8  00000000000037c8  000037c8  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
18 .init_array   00000008  000000000001fc48  000000000001fc48  0000fc48  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
19 .fini_array   00000008  000000000001fc50  000000000001fc50  0000fc50  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
20 .dynamic      00000200  000000000001fc58  000000000001fc58  0000fc58  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
21 .got          000001a8  000000000001fe58  000000000001fe58  0000fe58  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
22 .data         00000170  0000000000020000  0000000000020000  00010000  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
23 .bss          00000c68  0000000000020170  0000000000020170  00010170  2**3
ALLOC
24 .gnu_debugaltlink 00000049  0000000000000000  0000000000000000  00010170  2**0
CONTENTS, READONLY
25 .gnu_debuglink 00000034  0000000000000000  0000000000000000  000101bc  2**2
CONTENTS, READONLY

Il indique également l'emplacement, le décalage, les permissions mais aussi le type de données que la section contient.

Sections Méta

• Table des chaînes : Elle contient toutes les chaînes nécessaires au fichier ELF (mais pas celles réellement utilisées par le programme). Par exemple, elle contient des noms de sections comme .text ou .data. Et si .text est à l'offset 45 dans la table des chaînes, elle utilisera le numéro 45 dans le champ nom.
• Pour trouver où se trouve la table des chaînes, l'ELF contient un pointeur vers la table des chaînes.
• Table des symboles : Elle contient des informations sur les symboles comme le nom (offset dans la table des chaînes), l'adresse, la taille et plus de métadonnées sur le symbole.

Sections Principales

• .text : Les instructions du programme à exécuter.
• .data : Variables globales avec une valeur définie dans le programme.
• .bss : Variables globales laissées non initialisées (ou initialisées à zéro). Les variables ici sont automatiquement initialisées à zéro, empêchant ainsi l'ajout de zéros inutiles au binaire.
• .rodata : Variables globales constantes (section en lecture seule).
• .tdata et .tbss : Comme .data et .bss lorsque des variables locales à un thread sont utilisées (__thread_local en C++ ou __thread en C).
• .dynamic : Voir ci-dessous.

Symboles

Les symboles sont un emplacement nommé dans le programme qui pourrait être une fonction, un objet de données global, des variables locales à un thread...

readelf -s lnstat

Symbol table '.dynsym' contains 49 entries:
Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
0: 0000000000000000     0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND
1: 0000000000001088     0 SECTION LOCAL  DEFAULT   12 .init
2: 0000000000020000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT   23 .data
3: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND strtok@GLIBC_2.17 (2)
4: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND s[...]@GLIBC_2.17 (2)
5: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND strlen@GLIBC_2.17 (2)
6: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND fputs@GLIBC_2.17 (2)
7: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND exit@GLIBC_2.17 (2)
8: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND _[...]@GLIBC_2.34 (3)
9: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND perror@GLIBC_2.17 (2)
10: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND _ITM_deregisterT[...]
11: 0000000000000000     0 FUNC    WEAK   DEFAULT  UND _[...]@GLIBC_2.17 (2)
12: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND putc@GLIBC_2.17 (2)
[...]

Chaque entrée de symbole contient :

• Nom
• Attributs de liaison (faible, local ou global) : Un symbole local ne peut être accédé que par le programme lui-même, tandis que les symboles globaux sont partagés en dehors du programme. Un objet faible est par exemple une fonction qui peut être remplacée par une autre.
• Type : NOTYPE (aucun type spécifié), OBJECT (variable de données globale), FUNC (fonction), SECTION (section), FILE (fichier source pour les débogueurs), TLS (variable locale au thread), GNU_IFUNC (fonction indirecte pour la relocation)
• Section index où il est situé
• Valeur (adresse en mémoire)
• Taille

Versionnement des symboles GNU (dynsym/dynstr/gnu.version)

La glibc moderne utilise des versions de symboles. Vous verrez des entrées dans .gnu.version et .gnu.version_r et des noms de symboles comme strlen@GLIBC_2.17. Le chargeur dynamique peut exiger une version spécifique lors de la résolution d'un symbole. Lors de la création de relocations manuelles (par exemple, ret2dlresolve), vous devez fournir l'index de version correct, sinon la résolution échoue.

Section dynamique

readelf -d lnstat

Dynamic section at offset 0xfc58 contains 28 entries:
Tag        Type                         Name/Value
0x0000000000000001 (NEEDED)             Shared library: [libc.so.6]
0x0000000000000001 (NEEDED)             Shared library: [ld-linux-aarch64.so.1]
0x000000000000000c (INIT)               0x1088
0x000000000000000d (FINI)               0x2f74
0x0000000000000019 (INIT_ARRAY)         0x1fc48
0x000000000000001b (INIT_ARRAYSZ)       8 (bytes)
0x000000000000001a (FINI_ARRAY)         0x1fc50
0x000000000000001c (FINI_ARRAYSZ)       8 (bytes)
0x000000006ffffef5 (GNU_HASH)           0x338
0x0000000000000005 (STRTAB)             0x7f0
0x0000000000000006 (SYMTAB)             0x358
0x000000000000000a (STRSZ)              510 (bytes)
0x000000000000000b (SYMENT)             24 (bytes)
0x0000000000000015 (DEBUG)              0x0
0x0000000000000003 (PLTGOT)             0x1fe58
0x0000000000000002 (PLTRELSZ)           960 (bytes)
0x0000000000000014 (PLTREL)             RELA
0x0000000000000017 (JMPREL)             0xcc8
0x0000000000000007 (RELA)               0xaa0
0x0000000000000008 (RELASZ)             552 (bytes)
0x0000000000000009 (RELAENT)            24 (bytes)
0x000000000000001e (FLAGS)              BIND_NOW
0x000000006ffffffb (FLAGS_1)            Flags: NOW PIE
0x000000006ffffffe (VERNEED)            0xa50
0x000000006fffffff (VERNEEDNUM)         2
0x000000006ffffff0 (VERSYM)             0x9ee
0x000000006ffffff9 (RELACOUNT)          15
0x0000000000000000 (NULL)               0x0

Le répertoire NEEDED indique que le programme doit charger la bibliothèque mentionnée pour continuer. Le répertoire NEEDED se complète une fois que la bibliothèque partagée est pleinement opérationnelle et prête à être utilisée.

Ordre de recherche du chargeur dynamique (RPATH/RUNPATH, $ORIGIN)

Les entrées DT_RPATH (déprécié) et/ou DT_RUNPATH influencent l'endroit où le chargeur dynamique recherche les dépendances. Ordre approximatif :

• LD_LIBRARY_PATH (ignoré pour les programmes setuid/sgid ou autrement "exécution sécurisée")
• DT_RPATH (uniquement si DT_RUNPATH est absent)
• DT_RUNPATH
• ld.so.cache
• répertoires par défaut comme /lib64, /usr/lib64, etc.

$ORIGIN peut être utilisé à l'intérieur de RPATH/RUNPATH pour faire référence au répertoire de l'objet principal. Du point de vue d'un attaquant, cela a de l'importance lorsque vous contrôlez la disposition du système de fichiers ou l'environnement. Pour les binaires renforcés (AT_SECURE), la plupart des variables d'environnement sont ignorées par le chargeur.

• Inspecter avec : readelf -d ./bin | egrep -i 'r(path|unpath)'
• Test rapide : LD_DEBUG=libs ./bin 2>&1 | grep -i find (montre les décisions de chemin de recherche)

Astuce de privilège : Préférez abuser des RUNPATHs écrits ou des chemins relatifs à $ORIGIN mal configurés qui vous appartiennent. LD_PRELOAD/LD_AUDIT sont ignorés dans les contextes d'exécution sécurisée (setuid).

Relocalisations

Le chargeur doit également relocaliser les dépendances après les avoir chargées. Ces relocalisations sont indiquées dans la table de relocalisation dans les formats REL ou RELA et le nombre de relocalisations est donné dans les sections dynamiques RELSZ ou RELASZ.

readelf -r lnstat

Relocation section '.rela.dyn' at offset 0xaa0 contains 23 entries:
Offset          Info           Type           Sym. Value    Sym. Name + Addend
00000001fc48  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    1d10
00000001fc50  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    1cc0
00000001fff0  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    1340
000000020008  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    20008
000000020010  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3330
000000020030  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3338
000000020050  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3340
000000020070  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3348
000000020090  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3350
0000000200b0  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3358
0000000200d0  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3360
0000000200f0  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3370
000000020110  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3378
000000020130  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3380
000000020150  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3388
00000001ffb8  000a00000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 _ITM_deregisterTM[...] + 0
00000001ffc0  000b00000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 __cxa_finalize@GLIBC_2.17 + 0
00000001ffc8  000f00000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 stderr@GLIBC_2.17 + 0
00000001ffd0  001000000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 optarg@GLIBC_2.17 + 0
00000001ffd8  001400000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 stdout@GLIBC_2.17 + 0
00000001ffe0  001e00000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 __gmon_start__ + 0
00000001ffe8  001f00000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 __stack_chk_guard@GLIBC_2.17 + 0
00000001fff8  002e00000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 _ITM_registerTMCl[...] + 0

Relocation section '.rela.plt' at offset 0xcc8 contains 40 entries:
Offset          Info           Type           Sym. Value    Sym. Name + Addend
00000001fe70  000300000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strtok@GLIBC_2.17 + 0
00000001fe78  000400000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strtoul@GLIBC_2.17 + 0
00000001fe80  000500000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strlen@GLIBC_2.17 + 0
00000001fe88  000600000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 fputs@GLIBC_2.17 + 0
00000001fe90  000700000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 exit@GLIBC_2.17 + 0
00000001fe98  000800000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __libc_start_main@GLIBC_2.34 + 0
00000001fea0  000900000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 perror@GLIBC_2.17 + 0
00000001fea8  000b00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __cxa_finalize@GLIBC_2.17 + 0
00000001feb0  000c00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 putc@GLIBC_2.17 + 0
00000001fec0  000e00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 fputc@GLIBC_2.17 + 0
00000001fec8  001100000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 snprintf@GLIBC_2.17 + 0
00000001fed0  001200000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __snprintf_chk@GLIBC_2.17 + 0
00000001fed8  001300000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 malloc@GLIBC_2.17 + 0
00000001fee0  001500000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 gettimeofday@GLIBC_2.17 + 0
00000001fee8  001600000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 sleep@GLIBC_2.17 + 0
00000001fef0  001700000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __vfprintf_chk@GLIBC_2.17 + 0
00000001fef8  001800000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 calloc@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff00  001900000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 rewind@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff08  001a00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strdup@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff10  001b00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 closedir@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff18  001c00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __stack_chk_fail@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff20  001d00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strrchr@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff28  001e00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __gmon_start__ + 0
00000001ff30  002000000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 abort@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff38  002100000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 feof@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff40  002200000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 getopt_long@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff48  002300000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __fprintf_chk@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff50  002400000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strcmp@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff58  002500000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 free@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff60  002600000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 readdir64@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff68  002700000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strndup@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff70  002800000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strchr@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff78  002900000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 fwrite@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff80  002a00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 fflush@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff88  002b00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 fopen64@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff90  002c00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __isoc99_sscanf@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff98  002d00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strncpy@GLIBC_2.17 + 0
00000001ffa0  002f00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __assert_fail@GLIBC_2.17 + 0
00000001ffa8  003000000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 fgets@GLIBC_2.17 + 0

Relocalisations Statique

Si le programme est chargé à un endroit différent de l'adresse préférée (généralement 0x400000) parce que l'adresse est déjà utilisée ou à cause de ASLR ou pour toute autre raison, une relocalisation statique corrige les pointeurs qui avaient des valeurs s'attendant à ce que le binaire soit chargé à l'adresse préférée.

Par exemple, toute section de type R_AARCH64_RELATIV devrait avoir modifié l'adresse au biais de relocalisation plus la valeur d'addend.

Relocalisations Dynamiques et GOT

La relocalisation pourrait également référencer un symbole externe (comme une fonction d'une dépendance). Comme la fonction malloc de libC. Ensuite, le chargeur, lors du chargement de libC à une adresse, vérifie où la fonction malloc est chargée, il écrira cette adresse dans la table GOT (Global Offset Table) (indiquée dans la table de relocalisation) où l'adresse de malloc devrait être spécifiée.

Table de Liaison de Procédure

La section PLT permet d'effectuer un liaison paresseuse, ce qui signifie que la résolution de l'emplacement d'une fonction sera effectuée la première fois qu'elle est accédée.

Ainsi, lorsqu'un programme appelle malloc, il appelle en réalité l'emplacement correspondant de malloc dans le PLT (malloc@plt). La première fois qu'il est appelé, il résout l'adresse de malloc et la stocke, donc la prochaine fois que malloc est appelé, cette adresse est utilisée au lieu du code PLT.

Comportements de liaison modernes qui impactent l'exploitation

• -z now (Full RELRO) désactive la liaison paresseuse ; les entrées PLT existent toujours mais GOT/PLT est mappé en lecture seule, donc des techniques comme GOT overwrite et ret2dlresolve ne fonctionneront pas contre le binaire principal (les bibliothèques peuvent encore être partiellement RELRO). Voir :

Relro

• -fno-plt fait que le compilateur appelle des fonctions externes via l'entrée GOT directement au lieu de passer par le stub PLT. Vous verrez des séquences d'appels comme mov reg, [got]; call reg au lieu de call func@plt. Cela réduit l'abus d'exécution spéculative et modifie légèrement la recherche de gadgets ROP autour des stubs PLT.

• PIE vs static-PIE : PIE (ET_DYN avec INTERP) nécessite le chargeur dynamique et prend en charge la machinerie PLT/GOT habituelle. Static-PIE (ET_DYN sans INTERP) a des relocalisations appliquées par le chargeur du noyau et pas de ld.so ; attendez-vous à aucune résolution PLT à l'exécution.

Si GOT/PLT n'est pas une option, pivotez vers d'autres pointeurs de code écrivable ou utilisez ROP/SROP classique dans libc.

WWW2Exec - GOT/PLT

Initialisation du Programme

Après que le programme a été chargé, il est temps pour lui de s'exécuter. Cependant, le premier code qui est exécuté n'est pas toujours la fonction main. Cela est dû au fait que, par exemple, en C++, si une variable globale est un objet d'une classe, cet objet doit être initialisé avant que main ne s'exécute, comme dans :

#include <stdio.h>
// g++ autoinit.cpp -o autoinit
class AutoInit {
public:
AutoInit() {
printf("Hello AutoInit!\n");
}
~AutoInit() {
printf("Goodbye AutoInit!\n");
}
};

AutoInit autoInit;

int main() {
printf("Main\n");
return 0;
}

Notez que ces variables globales se trouvent dans .data ou .bss, mais dans les listes __CTOR_LIST__ et __DTOR_LIST__, les objets à initialiser et à détruire sont stockés afin de les suivre.

À partir du code C, il est possible d'obtenir le même résultat en utilisant les extensions GNU :

__attributte__((constructor)) //Add a constructor to execute before
__attributte__((destructor)) //Add to the destructor list

D'un point de vue du compilateur, pour exécuter ces actions avant et après l'exécution de la fonction main, il est possible de créer une fonction init et une fonction fini qui seraient référencées dans la section dynamique comme INIT et FIN. et sont placées dans les sections init et fini de l'ELF.

L'autre option, comme mentionné, est de référencer les listes __CTOR_LIST__ et __DTOR_LIST__** dans les entrées **INIT_ARRAY** et **FINI_ARRAY** dans la section dynamique et la longueur de celles-ci est indiquée par **INIT_ARRAYSZ** et **FINI_ARRAYSZ`. Chaque entrée est un pointeur de fonction qui sera appelé sans arguments.

De plus, il est également possible d'avoir un PREINIT_ARRAY avec des pointeurs qui seront exécutés avant les pointeurs INIT_ARRAY.

Remarque sur l'exploitation

• Sous Partial RELRO, ces tableaux vivent dans des pages qui sont encore modifiables avant que ld.so ne change PT_GNU_RELRO en lecture seule. Si vous obtenez une écriture arbitraire suffisamment tôt ou si vous pouvez cibler les tableaux modifiables d'une bibliothèque, vous pouvez détourner le flux de contrôle en écrasant une entrée avec une fonction de votre choix. Sous Full RELRO, ils sont en lecture seule à l'exécution.

• Pour l'abus de liaison paresseuse du chargeur dynamique pour résoudre des symboles arbitraires à l'exécution, voir la page dédiée :

Ret2dlresolve

Ordre d'initialisation

1. Le programme est chargé en mémoire, les variables globales statiques sont initialisées dans .data et celles non initialisées sont mises à zéro dans .bss.
2. Toutes les dépendances pour le programme ou les bibliothèques sont initialisées et la liaison dynamique est exécutée.
3. Les fonctions PREINIT_ARRAY sont exécutées.
4. Les fonctions INIT_ARRAY sont exécutées.
5. S'il y a une entrée INIT, elle est appelée.
6. Si c'est une bibliothèque, dlopen se termine ici, si c'est un programme, il est temps d'appeler le vrai point d'entrée (fonction main).

Stockage local par thread (TLS)

Ils sont définis en utilisant le mot-clé __thread_local en C++ ou l'extension GNU __thread.

Chaque thread maintiendra un emplacement unique pour cette variable, donc seul le thread peut accéder à sa variable.

Lorsque cela est utilisé, les sections .tdata et .tbss sont utilisées dans l'ELF. Qui sont comme .data (initialisé) et .bss (non initialisé) mais pour TLS.

Chaque variable aura une entrée dans l'en-tête TLS spécifiant la taille et le décalage TLS, qui est le décalage qu'elle utilisera dans la zone de données locales du thread.

Le __TLS_MODULE_BASE est un symbole utilisé pour faire référence à l'adresse de base du stockage local par thread et pointe vers la zone en mémoire qui contient toutes les données locales au thread d'un module.

Vecteur auxiliaire (auxv) et vDSO

Le noyau Linux passe un vecteur auxiliaire aux processus contenant des adresses et des drapeaux utiles pour l'exécution :

• AT_RANDOM : pointe vers 16 octets aléatoires utilisés par glibc pour le canari de pile et d'autres graines PRNG.
• AT_SYSINFO_EHDR : adresse de base du mappage vDSO (pratique pour trouver les appels système __kernel_* et les gadgets).
• AT_EXECFN, AT_BASE, AT_PAGESZ, etc.

En tant qu'attaquant, si vous pouvez lire la mémoire ou des fichiers sous /proc, vous pouvez souvent les divulguer sans une fuite d'informations dans le processus cible :

# Show the auxv of a running process
cat /proc/$(pidof target)/auxv | xxd

# From your own process (helper snippet)
#include <sys/auxv.h>
#include <stdio.h>
int main(){
printf("AT_RANDOM=%p\n", (void*)getauxval(AT_RANDOM));
printf("AT_SYSINFO_EHDR=%p\n", (void*)getauxval(AT_SYSINFO_EHDR));
}

Fuite de AT_RANDOM vous donne la valeur du canari si vous pouvez déréférencer ce pointeur ; AT_SYSINFO_EHDR vous donne une base vDSO pour extraire des gadgets ou pour appeler directement des syscalls rapides.

Références

• ld.so(8) – Ordre de recherche du chargeur dynamique, RPATH/RUNPATH, règles d'exécution sécurisée (AT_SECURE) : https://man7.org/linux/man-pages/man8/ld.so.8.html
• getauxval(3) – Vecteur auxiliaire et constantes AT_* : https://man7.org/linux/man-pages/man3/getauxval.3.html