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House of Lore

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概述

House of Lore 攻击与 Glibc 堆管理中的 Small Bin 的机制紧密相关。

House of Lore 可以实现分配任意指定位置的 chunk,从而修改任意地址的内存。

House of Lore 利用的前提是需要控制 Small Bin Chunk 的 bk 指针,并且控制指定位置 chunk 的 fd 指针。

基本原理

如果在 malloc 的时候,申请的内存块在 small bin 范围内,那么执行的流程如下

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/*
If a small request, check regular bin. Since these "smallbins"
hold one size each, no searching within bins is necessary.
(For a large request, we need to wait until unsorted chunks are
processed to find best fit. But for small ones, fits are exact
anyway, so we can check now, which is faster.)
*/

if (in_smallbin_range(nb)) {
// 获取 small bin 的索引
idx = smallbin_index(nb);
// 获取对应 small bin 中的 chunk 指针
bin = bin_at(av, idx);
// 先执行 victim= last(bin),获取 small bin 的最后一个 chunk
// 如果 victim = bin ,那说明该 bin 为空。
// 如果不相等,那么会有两种情况
if ((victim = last(bin)) != bin) {
// 第一种情况,small bin 还没有初始化。
if (victim == 0) /* initialization check */
// 执行初始化,将 fast bins 中的 chunk 进行合并
malloc_consolidate(av);
// 第二种情况,small bin 中存在空闲的 chunk
else {
// 获取 small bin 中倒数第二个 chunk 。
bck = victim->bk;
// 检查 bck->fd 是不是 victim,防止伪造
if (__glibc_unlikely(bck->fd != victim)) {
errstr = "malloc(): smallbin double linked list corrupted";
goto errout;
}
// 设置 victim 对应的 inuse 位
set_inuse_bit_at_offset(victim, nb);
// 修改 small bin 链表,将 small bin 的最后一个 chunk 取出来
bin->bk = bck;
bck->fd = bin;
// 如果不是 main_arena,设置对应的标志
if (av != &main_arena) set_non_main_arena(victim);
// 细致的检查
check_malloced_chunk(av, victim, nb);
// 将申请到的 chunk 转化为对应的 mem 状态
void *p = chunk2mem(victim);
// 如果设置了 perturb_type , 则将获取到的chunk初始化为 perturb_type ^ 0xff
alloc_perturb(p, bytes);
return p;
}
}
}

从下面的这部分我们可以看出

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// 获取 small bin 中倒数第二个 chunk 。
bck = victim->bk;
// 检查 bck->fd 是不是 victim,防止伪造
if (__glibc_unlikely(bck->fd != victim)) {
errstr = "malloc(): smallbin double linked list corrupted";
goto errout;
}
// 设置 victim 对应的 inuse 位
set_inuse_bit_at_offset(victim, nb);
// 修改 small bin 链表,将 small bin 的最后一个 chunk 取出来
bin->bk = bck;
bck->fd = bin;

漏洞点在bck = victim->bk,如果我们可以控制victim的bk指针,将其修改为伪造好的fake chunk地址。接下来执行bin->bk = bckbck->fd = bin,就会将fake chunk加入到small bin链表里。接下来只要malloc相应大小的chunk,就可以拿到fake chunk。这里要注意的是bck->fd != victim,需要进行绕过。

参考链接:

https://ctf-wiki.github.io/ctf-wiki/pwn/linux/glibc-heap/house_of_lore-zh/#_2