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程序分析

首先checksec查看程序的保护机制，可以看到除了canary其他保护都开启了。

其次运行程序，先观察一下程序大致流程，方便后面的代码分析。
这里我们可以看到，这是一个菜单题，总共有5个功能，分别是增加book、删除book、修改book的description、输出book的详细信息以及修改作者名字。

然后用ida64打开对应的二进制文件，通过前面的分析，把主函数调用的各个函数重新命名一下， 方便我们记忆。

__int64 __fastcall main(__int64 a1, char **a2, char **a3)
{
  struct _IO_FILE *v3; // rdi
  __int64 savedregs; // [rsp+20h] [rbp+0h]

  setvbuf(stdout, 0LL, 2, 0LL);
  v3 = stdin;
  setvbuf(stdin, 0LL, 1, 0LL);
  sub_A77(v3, 0LL);
  change_name();
  while ( menu(v3) != 6 )
  {
    switch ( &savedregs )
    {
      case 1u:
        create();
        break;
      case 2u:
        delete();
        break;
      case 3u:
        edit();
        break;
      case 4u:
        show();
        break;
      case 5u:
        change_name();
        break;
      default:
        v3 = "Wrong option";
        puts("Wrong option");
        break;
    }
  }
  puts("Thanks to use our library software");
  return 0LL;
}

我们一个一个函数分析，首先看create函数，这个函数用来创建一个book，每一个book共包含了id变量、name指针、des指针、size变量。
这里笔者只取了部分代码：

if ( struct_ptr )
{
  *(struct_ptr + 6) = size;
  *(off_202010 + id) = struct_ptr;
  *(struct_ptr + 2) = des_ptr;
  *(struct_ptr + 1) = name_ptr;
  *struct_ptr = ++unk_202024;
  return 0LL;
}

注意：这里的off_202010应该是一个结构体指针数组，off_202010+1就是数组第二个元素的地址，*(off_202010+1)就是数组第二个元素的值。
然后根据上面的代码，可以发现这个数组里面存储的都是结构体指针，然后每个结构体指针指向一个结构体，结构体有对应的id、name_ptr、des_ptr、size。

再来看delete函数，它用来删除指定id的book实例，代码如下：

signed __int64 delete()
{
  int v1; // [rsp+8h] [rbp-8h]
  int i; // [rsp+Ch] [rbp-4h]

  i = 0;
  printf("Enter the book id you want to delete: ");
  __isoc99_scanf("%d", &v1);
  if ( v1 > 0 )
  {
    for ( i = 0; i <= 19 && (!*(off_202010 + i) || **(off_202010 + i) != v1); ++i )
      ;
    if ( i != 20 )
    {
      free(*(*(off_202010 + i) + 8LL));
      free(*(*(off_202010 + i) + 16LL));
      free(*(off_202010 + i));
      *(off_202010 + i) = 0LL;
      return 0LL;
    }
    printf("Can‘t find selected book!", &v1);
  }
  else
  {
    printf("Wrong id", &v1);
  }
  return 1LL;
}

根据上面的代码，我们发现delete功能会先遍历数组元素，查看指定id的元素是否可以删除，可以的话就依次free掉name_ptr、des_ptr和id，然后把数组对应位置清零。

再来看edit函数，这个函数用来修改指定book的description：

printf("Enter the book id you want to edit: ");
__isoc99_scanf("%d", &v1);
if ( v1 > 0 )
{
  for ( i = 0; i <= 19 && (!*(off_202010 + i) || **(off_202010 + i) != v1); ++i )
    ;
  if ( i == 20 )
  {
    printf("Can‘t find selected book!", &v1);
  }
  else
  {
    printf("Enter new book description: ", &v1);
    if ( !my_gets(*(*(off_202010 + i) + 16LL), *(*(off_202010 + i) + 24LL) - 1) )
      return 0LL;
    printf("Unable to read new description");
  }
}

我们发现edit是通过一个作者自己定义的my_gets函数（这里是笔者自己改的名字）来获取用户的输入并且写入指定的缓冲区，比如这里就是写入*(*(off_202010 + i) + 16LL)，根据前面的分析也就是写入第i本书的description部分，大小为*(*(off_202010 + i) + 24LL) - 1，也就是description_size-1。
在分析下一个函数之前，我们先来看一下这个自定义的my_gets函数：

signed __int64 __fastcall my_gets(_BYTE *ptr, int size)
{
  int i; // [rsp+14h] [rbp-Ch]
  _BYTE *buf; // [rsp+18h] [rbp-8h]

  if ( size <= 0 )
    return 0LL;
  buf = ptr;
  for ( i = 0; ; ++i )
  {
    if ( read(0, buf, 1uLL) != 1 )
      return 1LL;
    if ( *buf == ‘\n‘ )
      break;
    ++buf;
    if ( i == size )
      break;
  }
  *buf = 0;
  return 0LL;
} 

注意：仔细分析一下这里的代码，就会发现倒数第3行的*buf = 0;会造成空字节溢出，当用户输入字符数≥size时，跳出for循环，这时buf指针由于在循环中执行过++buf，那么buf=0`就会在缓冲区溢出1字节的地方置零。
再来看show函数，这个函数主要是把每个book结构体的内容输出出来：

if ( v0 )
{
  printf("ID: %d\n", **(off_202010 + i));
  printf("Name: %s\n", *(*(off_202010 + i) + 8LL));
  printf("Description: %s\n", *(*(off_202010 + i) + 16LL));
  LODWORD(v0) = printf("Author: %s\n", off_202018);
}

这里可以比较清晰地看到id、name、description以及author_name分别在什么位置。
最后是change_name函数，这是调用了my_gets来修改author_name的函数，实现比较简单：

signed __int64 change_name()
{
  printf("Enter author name: ");
  if ( !my_gets(off_202018, 32) )
    return 0LL;
  printf("fail to read author_name", 32LL);
  return 1LL;
}

到此为止整个程序的流程就大致分析完毕了。

漏洞分析

首先，我们验证一下在my_gets函数中发现的可能存在的单空字节溢出的问题，稍微注意看每个调用my_gets函数的地方就会发现，只有在调用change_name的时候，my_gets的第二个参数(也就是size)是没有“-1”的，这也就是说change_name的时候我们可以把buf填满，然后就会溢出一个0字节。
Talk is cheap，我们先看把author_name填满0x20字节，并且创建2个book时，内存的分布情况：

set_author_name(‘A‘*0x20)
create(0x20,‘AAAA‘,0x1000,‘BBBB‘)
create(0x20,‘CCCC‘,0x21000,‘DDDD‘)

这里可能会有疑问：不是说会溢出一个空字节吗？这里没有看到的原因是我们先调用change_name，的确溢出了一个空字节；但是我们又调用了create创建了book1，book1_ptr把\x00这个字节给覆盖掉了而已。
不信的话，我们在创建book之后再调用一次change_name，观察内存情况：

set_author_name(‘A‘*0x20)
create(0x20,‘AAAA‘,0x1000,‘BBBB‘)
create(0x20,‘CCCC‘,0x21000,‘DDDD‘)
change(‘A‘*0x20)

如此一来，就验证了change_name这个函数是存在off-by-one漏洞的。

利用思路

利用脚本

总结

AsisCTF 2016 b00k

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原文地址：https://www.cnblogs.com/sketchpl4ne/p/14407128.html