简单演示Exploit SEH原理(未开启SafeSEH模块)

    前面写了不少SEH相关文章,这里来个复杂点的栈溢出SEH。文章不重复解释SEH运行原理,但对主要步骤加以调试和注释,另外本文参考考了雪上 Exploit 编写系列教程第三篇_基于SEH的Exploit 一文。一般来说Exploit重在溢出,不过本文旨在是演示Exploit SEH的原理,因此省略溢出过程直接在栈上修改。

程序源码(vc++6.0 Debug版本)如下:   

#include<windows.h>

int ExceptionHandler(void);
void Fake_Handler();
void FakeShellcode();

int main(int argc,char *argv[])
{
	__try
	{
		__asm
		{
		mov edx,ebp;
		sub edx,0x10;
		mov DWORD ptr [edx],0x909006EB;
		lea eax,Fake_Handler;
		mov DWORD ptr [edx+4],eax;
		mov BYTE ptr [edx+8],0xE9;
		lea ebx,[edx+8];
		lea ecx,FakeShellcode;
		sub ecx,5;
		mov eax,ecx;
		sub eax,ebx;
		mov DWORD ptr [edx+9],eax;
		}
		__asm
		{
		xor eax,eax;
		mov [eax],eax;
		}
	}
	__except(ExceptionHandler())
	{}
	return 0;
}

__declspec(naked) void Fake_Handler()
{
	__asm
	{
		pop edi;
		pop esi;
		ret;
	}
}

__declspec(naked) void FakeShellcode()
{
	MessageBox(NULL,"","",MB_OK);
}

int ExceptionHandler(void)
{
	return 0;
}
前面的博文"vc++6对windows SEH扩展分析"提到vc++对SEH机制做了扩展,在堆栈上扩展了一个结构

struct _EXCEPTION_REGISTRATION  
   {  
     struct _EXCEPTION_REGISTRATION *prev;  
     void (*handler)(PEXCEPTION_RECORD,  
           PEXCEPTION_REGISTRATION,  
           PCONTEXT,  
           PEXCEPTION_RECORD);  
     struct scopetable_entry *scopetable;  
     int trylevel;  
     int _ebp;  
     PEXCEPTION_POINTERS xpointers;  
   }; 
代码L13,L14通过_EXCEPTION_REGISTRATION!_ebp的地址定位到_EXCEPTION_REGISTRATION!prev的地址,这同时是当前函数栈中的 EXCEPTION_REGISTRATION异常处理结构的起始地址。后面的代码全是在这个结构上倒腾~

L16,L17将EXCEPTION_REGISTRATION!handler从__except_handler3修改为Fake_Handler

原生_EXCEPTION_REGISTRATION的内容,其中0x4012A0为__except_handler3:

0012FF38  EB 06 90 90 A0 12 40 00  ..悙..@.
0012FF40  20 F0 41 00 00 00 00 00   餉.....
0012FF48  88 FF 12 00 69 14 40 00
mapfile内容:

 0001:00000291       __NLG_Dispatch             00401291 f   LIBCD:exsup.obj
 0001:000002a0       __except_handler3          004012a0 f   LIBCD:exsup3.obj
 0001:0000035d       __seh_longjmp_unwind@4     0040135d f   LIBCD:exsup3.obj

模拟handler覆盖后EXCEPTION_REGISTRATION内容:

0012FF38  EB 06 90 90 0F 10 40 00  ..悙..@.
0012FF40  20 F0 41 00 00 00 00 00   餉.....
0012FF48  88 FF 12 00 69 14 40 00
0x40100F是ILT增量连接表中跳转到Fake_Handler函数的地址

当异常发生,系统首先到fs:[0]队列中找最近节点的异常处理函数,如果处理不了,则通过该节点的prev域找次近节点处理。现在就假设出现一个异常,那得到执行的将是被覆盖了的Fake_Handler函数。我们跟着系统的节奏进入Fake_Handler函数

Fake_Handler是个裸函数,进入该函数后,编译器并没有自作主张的生成函数帧,因此在执行L41前堆栈的布局如下:

[esp]:Fake_Handler
[esp+4]:<span><span>_EXCEPTION_RECO</span></span>
[esp+8]:<span><span>EXCEPTION_REGIST</span></span>
[esp+0x0C]:<span><span>_CONTEXT *pContex</span></span>
[esp+0x10]:<span><span>pDispatcherContext</span></span>
当然,你们可以质疑我是不是在大力乱神,我喜欢听反对声音,证明之:

进入该函数时堆栈布局:

0012FAFC  B9 72 F2 76 E4 FB 12 00  箁騰潲..
0012FB04  38 FF 12 00 00 FC 12 00  8.......
0012FB0C  B8 FB 12 00 
0x76F272B8看着像是ntdll中的地址,

看下0x12FBE4处的内容,理应是_EXCEPTION_RECORD结构,里面至少包含了出错信息和出错指令地址:

0012FBE4  05 00 00 C0 00 00 00 00  ........
0012FBEC  00 00 00 00 99 10 40 00  ......@.
其内容是0xC0000005,违例访存和0x401099:mov [eax],eax所在指令地址:

30:           xor eax,eax;
00401097   xor         eax,eax
31:           mov [eax],eax;
00401099   mov         dword ptr [eax],eax
32:           }
33:       }
到这,可以确定堆栈上参数如上面假设那样。好,经过L41,L42的两个pop操作目前esp指向了 EXCEPTION_REGIST结构,当前被展开的异常处理节点,这个节点的内容已经被溢出覆盖。当执行L43 ret指令时会发生什么?想象一下pop eip,将esp的内容传递给eip,之后eip去那取指令运行。

看看执行ret时,esp指向:

 ESI = 0012FBE4 EDI = 76F272B9
 EIP = 00401102 ESP = 0012FB04
...
0012FB04  38 FF 12 00 00 FC 12 00  8.......
0x12FB04处的内容是0x12FF38,跟过去看看:

0012FF38  EB 06 90 90 0F 10 40 00  ..悙..@.
0012FF40  E9 C0 10 2D 00 00 00 00  槔.-....
0012FF48  88 FF 12 00 69 14 40 00  ....i.@.
如果一时记不起这块内存的内容,麻烦向上滚动一下鼠标滚轮,前面提到这是程序开始时,由编译器在函数堆栈上安置的 EXCEPTION_REGIST异常处理节点!!

很明显了,eip将去堆栈上取指令运行,而且取出的指令来自EXCEPTION_REGIST!prev所在(已经被溢出覆盖)。

回到main函数L15处这里的指令mov DWORD ptr [edx],0x909006EB;将原本prev的内容改成一条跳转语句jmp 06和两个nop的opcode。这有个问题为什么是jmp 06?一般Exploit SEH溢出后内存布局是:buff+next SEH 的地址(被jmp 06;nop;nop代替)+SEH Handler 的地址(4字节地址,在本文被Fake_Handler覆盖)+shellcode。jmp 06执行时,eip指向第一个nop指令,jmp 06执行后,eip跳过中间2B的nop填充指令和4B被覆盖的异常处理过程函数的地址,之后eip直接去shellcode中取指运行~

    main函数中在后面的内容已经没有解释的必要了,本篇完~

相关链接:

1.Exploit 编写系列教程第三篇_基于SEH的Exploit(+3b)

2.绕过SEHOP安全机制


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