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Large Bin Attack

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Basic Information

Para mais informações sobre o que é um large bin, consulte esta página:

{{#ref}} bins-and-memory-allocations.md {{#endref}}

É possível encontrar um ótimo exemplo em how2heap - large bin attack.

Basicamente, aqui você pode ver como, na versão "atual" mais recente do glibc (2.35), não é verificado: P->bk_nextsize, permitindo modificar um endereço arbitrário com o valor de um chunk de large bin se certas condições forem atendidas.

Nesse exemplo, você pode encontrar as seguintes condições:

• Um chunk grande é alocado
• Um chunk grande menor que o primeiro, mas no mesmo índice, é alocado
• Deve ser menor, então no bin deve ir primeiro
• (Um chunk para evitar a fusão com o chunk superior é criado)
• Em seguida, o primeiro chunk grande é liberado e um novo chunk maior que ele é alocado -> Chunk1 vai para o large bin
• Depois, o segundo chunk grande é liberado
• Agora, a vulnerabilidade: O atacante pode modificar chunk1->bk_nextsize para [target-0x20]
• Em seguida, um chunk maior que o chunk 2 é alocado, então chunk2 é inserido no large bin sobrescrevendo o endereço chunk1->bk_nextsize->fd_nextsize com o endereço de chunk2

Tip

Existem outros cenários potenciais, a questão é adicionar ao large bin um chunk que seja menor que um chunk X atual no bin, então ele precisa ser inserido logo antes dele no bin, e precisamos ser capazes de modificar bk_nextsize de X, pois é lá que o endereço do chunk menor será escrito.

Este é o código relevante do malloc. Comentários foram adicionados para entender melhor como o endereço foi sobrescrito:

/* if smaller than smallest, bypass loop below */
assert (chunk_main_arena (bck->bk));
if ((unsigned long) (size) < (unsigned long) chunksize_nomask (bck->bk))
{
fwd = bck; // fwd = p1
bck = bck->bk; // bck = p1->bk

victim->fd_nextsize = fwd->fd; // p2->fd_nextsize = p1->fd (Note that p1->fd is p1 as it's the only chunk)
victim->bk_nextsize = fwd->fd->bk_nextsize; // p2->bk_nextsize = p1->fd->bk_nextsize
fwd->fd->bk_nextsize = victim->bk_nextsize->fd_nextsize = victim; // p1->fd->bk_nextsize->fd_nextsize = p2
}

Isso pode ser usado para sobrescrever a variável global global_max_fast da libc para então explorar um ataque de fast bin com chunks maiores.

Você pode encontrar outra ótima explicação deste ataque em guyinatuxedo.

Outros exemplos

• La casa de papel. HackOn CTF 2024
• Ataque de large bin na mesma situação em que aparece em how2heap.
• O primitive de escrita é mais complexo, porque global_max_fast é inútil aqui.
• FSOP é necessário para finalizar a exploração.

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