计算机系统buflab实验报告

课程实验报告课程名称：计算机系统实验项目名称：buflab专业班级：计科1708姓名：学号：指导教师：完成时间：2019年5月29日信息科学与工程学院实验题目：bufferlab实验目的：此任务将帮助您详细了解IA-32调用约定和堆栈组织。它涉及对实验室目录中的可执行文件bufbomb应用一系列缓冲区溢出攻击。注意：在本实验室中，您将获得五种方法的经验，其中一种方法通常用于利用操作系统和网络服务器中的安全弱点。我们的目的是帮助您了解程序的运行时操作，并了解这种形式的安全弱点的性质，以便在编写系统代码时避免这种情况。实验环境：个人电脑、Ubuntu32位实验内容及操作步骤：Level0:Level0是要让test函数调用的getbuf函数返回时不返回到test函数而是返回到smoke函数。先反汇编getbuf函数此时栈结构如下也就是说我们的输入要把smoke的地址覆盖掉返回地址smoke的反汇编也就是要输入44个任意字节，然后输入smoke的首地址即可，注意小端法输入，结果发现错误了，后来发现是因为0a是换行的ASCii码，所以会导致gets函数发生错误的识别，因此把0a改成0b跳转至smoke函数第二行，然后成功Level1:在level1中有一个fizz函数，我们需要让test函数返回到fizz，并且我们需要把自己的cookie作为传入参数。这题的返回跳转函数部分与上一题一致。Fizz函数如下getbuf函数反汇编Fizz函数反汇编可以看到，fizz函数的传入值就是ebp+8的位置，也就是说需要将ebp+8的位置改为cookie在getbuf函数返回时，执行leave指令(mov%ebp,%esp和pop%ebp)和ret(pop%eip)指令后，esp的位置如图在fizz的反汇编中可以看到，需要将新的ebp定位，就需要将返回地址覆盖为fizz函数的第一行或者第二行，如果是第一行，那么先执行一个push%ebp（%esp-4），此时esp指向的是返回地址处，然后第二行mov%esp,%ebp就会把%ebp指向返回地址处，所以cookie的位置是返回地址的位置+8处而如果是要跳转到第二行，那么cookie的位置为返回地址的位置+12运行结果正确！Level2:在level2中，需要使程序跳转到自己写的一段反汇编代码，将全局变量global_val设置为cookie的值，随后再跳转到bang函数进行验证。思路：把对应的机器码放入buf数组中，使程序执行bang函数。bang函数的汇编看到有一个mov的指令和一个cmp的指令，可以肯定一个是global_value一个是cookie查看一下内存地址，所以我们需要先把cookie存进去，然后利用把bang函数的首地址push进栈，然后利用ret指令返回到bang函数，所以用来黑程序的反汇编代码如下，然后利用objdump翻译成机器码这段机器码可以放在buf的首地址设置断点查看eax的值（buf首地址）然后和之前一样，把返回地址的位置设置为buf的首地址跳转到编写的黑代码结果通过！Level3:在level3中，我们需要改变getbuf()函数的返回值，使返回值为cookie值；恢复test函数中的%ebp寄存器内容，并且使test函数正常继续执行接下来的代码。test函数的反汇编设置断点查看test的ebp所以跟之前一样，把写一段代码，修改ebp，修改cookie，然后利用push指令返回到call指令下一条指令结果通过！Level4:在level4中涉及到了两个数：getbufn、testn。从参考文档中可知，这个任务要执行5次getbufn和testn任务是每次要让getbufn返回cookie值，而不是1。由于getbufn旧的ebp会被覆盖，为了保证连续执行，每次执行完要将ebp恢复为testn函数的ebp。然后返回到testn的call的下一条指令。所以恶意代码如下接下里就需要让返回地址跳转到恶意代码，但是5次getbufn要执行5次，这个时候每次执行的ebp都会不一样，buf的首地址也会不一样，所以先设断点查看一下每次执行的buf首地址由于不能够确定首地址到底是什么，所以把全部地址都打印一遍，既然我们跳转到的地址无法确定，那么就可以用nop（机器码90）来填充之前的buf，但是要保证跳转到的位置一定是buf之内，所以要选择最大的首地址。结果通过！实验结果及分析：运行结果全部通过！实验总结：本次实验主要是对于程序运行时栈的结构的知识的复习和运用，一开始我对于栈溢出攻击的理解只是覆盖返回地址，但是往等级后做实验就发现了新的方法，并且在实验过程中也对函数的返回方式也有了更深的理解，我觉得在实验过程中对于栈空间的知识进行了更好的复习，这样的话我觉得要想对知识理解更好，还需要结合运用的，才会对知识认识得更加透彻。实验成绩实验报告撰写说明1．实验题目和目的请从实验指导资料中获取。2．实验步骤和内容包括：（1）本次实验的要求；（2）源程序清单或者主要伪代码；（3）预期结果；（4）上机执行或调试结果：包括原始数据、相应的运行结果和必要的说明（截图）；3．实验体会调试中遇到的问题及解决办法；若最终未完成调试，要试着分析原因；调试程序的心得与体会；对课程及实验的建议等。