PWN常见程序保护

记录

Canary

stack canary表示栈的报警保护。在函数返回值之前添加的一串随机数(不超过机器字长),末位为/x00(提供了覆盖最后一字节输出泄露canary的可能),如果出现缓冲区溢出攻击,覆盖内容覆盖到canary处,就会改变原本该处的数值,当程序执行到此处时,会检查canary值是否跟开始的值一样,如果不一样,程序会崩溃,从而达到保护返回地址的目的。

1
2
3
4
gcc -o test test.c // 默认情况下,不开启Canary保护
gcc -fno-stack-protector -o test test.c //禁用栈保护
gcc -fstack-protector -o test test.c //启用堆栈保护,不过只为局部变量中含有 char 数组的函数插入保护代码
gcc -fstack-protector-all -o test test.c //启用堆栈保护,为所有函数插入保护代码

NX

NX(DEP)的基本原理是将数据所在内存页标识为不可执行,当程序溢出成功转入shellcode时,程序会尝试在数据页面上执行指令,此时CPU就会抛出异常,而不是去执行恶意指令。栈溢出的核心就是通过局部变量覆盖返回地址,然后加入shellcode,NX策略是使栈区域的代码无法执行。

1
2
3
gcc -o test test.c // 默认情况下,开启NX保护
gcc -z execstack -o test test.c // 禁用NX保护
gcc -z noexecstack -o test test.c // 开启NX保护

PIE(ASLR)

内存地址随机化机制(address space layout randomization),有以下三种情况
0 - 表示关闭进程地址空间随机化。
1 - 表示将mmap的基址,stack和vdso页面随机化。
2 - 表示在1的基础上增加栈(heap)的随机化。

1
2
3
4
5
gcc -o test test.c // 默认情况下,不开启PIE
gcc -fpie -pie -o test test.c // 开启PIE,此时强度为1
gcc -fPIE -pie -o test test.c // 开启PIE,此时为最高强度2
gcc -fpic -o test test.c // 开启PIC,此时强度为1,不会开启PIE
gcc -fPIC -o test test.c // 开启PIC,此时为最高强度2,不会开启PIE

关闭 PIE

1
sudo -s echo 0 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space

RELRO

Partial RELRO:GCC 的默认设置,几乎所有的二进制文件都至少使用 部分RELRO。这样仅仅只能防止全局变量上的缓冲区溢出从而覆盖 GOT。

Full RELRO:使整个 GOT 只读,从而无法被覆盖,但这样会大大增加程序的启动时间,因为程序在启动之前需要解析所有的符号。

1
2
3
4
gcc -o test test.c // 默认情况下,是Partial RELRO
gcc -z norelro -o test test.c // 关闭,即No RELRO
gcc -z lazy -o test test.c // 部分开启,即Partial RELRO
gcc -z now -o test test.c // 全部开启,即Full RELRO

参考链接

Pwn的常见保护介绍