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# ダブルフリー
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{{#include ../../banners/hacktricks-training.md}}
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## 基本情報
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メモリのブロックを複数回解放すると、アロケータのデータが混乱し、攻撃の扉が開かれる可能性があります。これは次のように発生します：メモリのブロックを解放すると、それはフリーチャンクのリスト（例：「ファストビン」）に戻ります。同じブロックを連続して2回解放すると、アロケータはこれを検出し、エラーをスローします。しかし、**その間に別のチャンクを解放すると、ダブルフリーのチェックがバイパスされ**、破損が発生します。
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今、新しいメモリを要求すると（`malloc`を使用）、アロケータは**2回解放されたブロック**を返す可能性があります。これにより、2つの異なるポインタが同じメモリ位置を指すことになります。攻撃者がそのポインタの1つを制御している場合、彼らはそのメモリの内容を変更でき、これがセキュリティ問題を引き起こしたり、コードを実行させたりする可能性があります。
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例：
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```c
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#include <stdio.h>
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#include <stdlib.h>
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int main() {
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// Allocate memory for three chunks
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char *a = (char *)malloc(10);
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char *b = (char *)malloc(10);
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char *c = (char *)malloc(10);
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char *d = (char *)malloc(10);
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char *e = (char *)malloc(10);
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char *f = (char *)malloc(10);
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char *g = (char *)malloc(10);
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char *h = (char *)malloc(10);
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char *i = (char *)malloc(10);
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// Print initial memory addresses
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printf("Initial allocations:\n");
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printf("a: %p\n", (void *)a);
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printf("b: %p\n", (void *)b);
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printf("c: %p\n", (void *)c);
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printf("d: %p\n", (void *)d);
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printf("e: %p\n", (void *)e);
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printf("f: %p\n", (void *)f);
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printf("g: %p\n", (void *)g);
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printf("h: %p\n", (void *)h);
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printf("i: %p\n", (void *)i);
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// Fill tcache
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free(a);
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free(b);
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free(c);
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free(d);
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free(e);
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free(f);
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free(g);
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// Introduce double-free vulnerability in fast bin
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free(h);
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free(i);
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free(h);
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// Reallocate memory and print the addresses
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char *a1 = (char *)malloc(10);
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char *b1 = (char *)malloc(10);
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char *c1 = (char *)malloc(10);
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char *d1 = (char *)malloc(10);
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char *e1 = (char *)malloc(10);
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char *f1 = (char *)malloc(10);
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char *g1 = (char *)malloc(10);
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char *h1 = (char *)malloc(10);
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char *i1 = (char *)malloc(10);
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char *i2 = (char *)malloc(10);
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// Print initial memory addresses
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printf("After reallocations:\n");
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printf("a1: %p\n", (void *)a1);
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printf("b1: %p\n", (void *)b1);
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printf("c1: %p\n", (void *)c1);
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printf("d1: %p\n", (void *)d1);
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printf("e1: %p\n", (void *)e1);
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printf("f1: %p\n", (void *)f1);
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printf("g1: %p\n", (void *)g1);
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printf("h1: %p\n", (void *)h1);
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printf("i1: %p\n", (void *)i1);
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printf("i2: %p\n", (void *)i2);
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return 0;
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}
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```
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この例では、tcacheをいくつかの解放されたチャンク（7）で埋めた後、コードは**チャンク`h`を解放し、次にチャンク`i`を解放し、再び`h`を解放することでダブルフリーを引き起こします**（ファストビンの重複とも呼ばれます）。これにより、再割り当て時に重複したメモリアドレスを受け取る可能性が生じ、2つ以上のポインタが同じメモリ位置を指すことができます。1つのポインタを通じてデータを操作すると、他のポインタにも影響を与え、重大なセキュリティリスクと悪用の可能性を生み出します。
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実行すると、**`i1`と`i2`が同じアドレスを取得したことに注意してください**：
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<pre><code>初期割り当て:
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a: 0xaaab0f0c22a0
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b: 0xaaab0f0c22c0
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c: 0xaaab0f0c22e0
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d: 0xaaab0f0c2300
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e: 0xaaab0f0c2320
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f: 0xaaab0f0c2340
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g: 0xaaab0f0c2360
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h: 0xaaab0f0c2380
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i: 0xaaab0f0c23a0
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再割り当て後:
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a1: 0xaaab0f0c2360
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b1: 0xaaab0f0c2340
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c1: 0xaaab0f0c2320
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d1: 0xaaab0f0c2300
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e1: 0xaaab0f0c22e0
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f1: 0xaaab0f0c22c0
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g1: 0xaaab0f0c22a0
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h1: 0xaaab0f0c2380
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<strong>i1: 0xaaab0f0c23a0
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</strong><strong>i2: 0xaaab0f0c23a0
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</strong></code></pre>
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## 例
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- [**Dragon Army. Hack The Box**](https://7rocky.github.io/en/ctf/htb-challenges/pwn/dragon-army/)
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- サイズ`0x70`を除いて、ファストビンサイズのチャンクしか割り当てられず、通常の`__malloc_hook`の上書きを防ぎます。
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- 代わりに、`0x56`で始まるPIEアドレスをファストビンの重複のターゲットとして使用します（1/2の確率）。
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- PIEアドレスが保存される場所の1つは`main_arena`で、これはGlibc内にあり、`__malloc_hook`の近くにあります。
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- 特定のオフセットの`main_arena`をターゲットにして、そこにチャンクを割り当て、`__malloc_hook`に到達するまでチャンクを割り当て続けてコード実行を取得します。
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- [**zero_to_hero. PicoCTF**](https://7rocky.github.io/en/ctf/picoctf/binary-exploitation/zero_to_hero/)
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- Tcacheビンとヌルバイトオーバーフローを使用して、ダブルフリーの状況を達成できます：
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- サイズ`0x110`のチャンクを3つ（`A`、`B`、`C`）割り当てます。
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- `B`を解放します。
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- `A`を解放し、ヌルバイトオーバーフローを使用するために再度割り当てます。
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- 現在、`B`のサイズフィールドは`0x100`であり、`0x111`ではないため、再度解放できます。
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- サイズ`0x110`のTcacheビンとサイズ`0x100`のTcacheビンが同じアドレスを指しているため、ダブルフリーが発生します。
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- [Tcache poisoning](tcache-bin-attack.md)を使用してダブルフリーを利用します。
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## 参考文献
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- [https://heap-exploitation.dhavalkapil.com/attacks/double_free](https://heap-exploitation.dhavalkapil.com/attacks/double_free)
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{{#include ../../banners/hacktricks-training.md}}
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