Background: PIE # 들어가며 ASLR이 적용되면 바이너리가 실행될 때마다 스택, 힙, 공유 라이브러리 등이 무작위 주소에 매핑되므로, 공격자가 이 영역들을 공격에 활용하기 어려워짐 PIE: ASLR이 코드 영역에도 적용되게 해주는 기술 해당 기술은 보안성 향상을 위해 도입된 것이 아니기 때문에 엄밀하게 보호 기법은 아니나 이를 보호 기법이라고 소개하는 글이나 발표도 있음 Figure 1. PIE가 적용되지 않은 addr의 실행 결과 # PIC와 PIE - PIC 리눅스에서 ELF는 실행 파일(Executable)과 공유 오브젝트(Shared Object, SO)로 두 가지가 존재 실행 파일은 addr 바이너리처럼 일반적인 실행 파일이 해당하고, 공유 오브젝트는 libc.so와 같은 라이브러리..
Background: RELRO # 서론 Lazy Binding: 함수가 처음 호출 될 때 함수의 주소를 구하고, 이를 GOT에 적는 것 Lazy Binding을 하는 바이너리는 실행 중에 GOT 테이블을 업데이트할 수 있어먀 하므로 GOT에 쓰기 권한이 부여됨 → 바이너리를 취약하게 만드는 원인 ELF의 데이터 세그먼트에는 프로세스의 초기화 및 종료와 관련된 .init_arrary, .fini_array가 있음 해당 영역들은 프로세스의 시작과 종료에 실행할 함수들의 주소를 저장하고 있음 여기에 공격자가 임의로 값을 쓸 수 있다면, 프로세스의 실행 흐름이 조작될 수 있음 이러한 문제를 해결하고자 프로세스의 데이터 세그먼트를 보호하는 RELocation Read-Only(RELRO)가 개발됨 RELRO는 ..
Background: Library - Static Link vs. Dynamic Link # 라이브러리 라이브러리는 컴퓨터 시스템에서, 프로그램들이 함수나, 변수를 공유해서 사용할 수 있게 함 대개의 프로그램은 서로 공통으로 사용하는 함수들이 많음 ex) printf, scanf, strlen, memcpy, malloc 등 많은 C 프로그래머들이 코드를 작성하면서 사용하는 함수 C언어를 비롯하여 많은 컴파일 언어들은 자주 사용되는 함수들의 정의를 묶어서 하나의 라이브러리 파일로 만들고, 이를 여러 프로그램이 공유해서 사용할 수 있도록 지원하고 있음 라이브러리를 사용하면 같은 함수를 반복적으로 정의해야하는 수고를 덜 수 있어 코드 개발의 효율이 높아짐 각 언어에서 범용적으로 많이 사용되는 함수들은 표준..
Mitigation: NX & ASLR # 들어가며 r2s를 통한 공격자의 침입을 더 어렵게 하려면 공격자가 메모리에서 임의 버퍼의 주소를 알기 어렵게 하고 메모리 영역에서 불필요한 실행 권한을 제거하는 보호 기법을 추가로 도입해야 함 # ASLR Address Space Layout Randomization(ASLR): 바이너리가 실행될 마다 스택, 힙, 공유 라이브러리 등을 임의의 주소에 할당하는 보호 기법 ASLR은 커널에서 지원하는 보호 기법이며, 다음의 명령어로 확인 가능 리눅스에서 이 값은 0, 1, 또는 2의 값을 가질 수 있음 각 ASLR이 적용되는 메모리 영역은 다음과 같음 No ASLR(0): ASLR을 적용하지 않음 Conservative Randomization(1): 스택, 힙, ..
Mitigation: Stack Canary # 들어가며 Return Address Overwrite: 스택의 반환 주소(Return Address)를 조작하여 실행 흐름을 획득하는 공격 기법 스택 카나리(Canary): 스택 버퍼 오버플로우로부터 반환 주소를 보호 함수의 프롤로그에서 스택 버퍼와 반환 주소 사이에 임의의 값을 삽입하고, 함수의 에필로그에서 해당 값의 변조를 확인하는 보호 기법 카나리 값의 변조가 확인되면 프로세스는 강제로 종료됨 스택 버퍼 오버플로우 반환 주소를 덮으려면 반드시 카나리를 먼저 덮어야 하므로 카나리 값을 모르는 공격자는 반환 주소를 덮을 때 카나리 값을 변조하게 됨 → 에필로그에서 변조가 확인되어 공격자는 실행흐름을 획득하지 못함 # 카나리의 작동 원리 1. 카나리 정적 ..
Memory Corruption: Stack Buffer Overflow # 서론 모리스 웜: 스택 버퍼 오버플로우 공격을 통해 전파됨 CVE details에 따르면 스택 버퍼 오버플로우를 포함한 오버플로우 취약점은 이제까지 18,081개가 발견되어 전체에서 3번째로 많이 발견되었으며, 2019년에도 1,247개가 추가로 발견됨 # 스택 버퍼 오버플로우 1. 버퍼 오버플로우 1.1 버퍼 버퍼(Buffer): 데이터가 목적지로 이동되기 전에 보관되는 임시 저장소 데이터가 처리속도가 다른 두 장치가 있을 때, 이 둘 사이에 오가는 데이터를 임시로 저장해두는 것은 일종의 완충 작용을 함 예를 들어 키보드에서 데이터가 입력되는 속도보다 데이터를 처리하는 속도가 느린 프로그램이 있음 이런 키보드를 사용하는데 별도..
Background: Calling Convention # 서론 1. 함수 호출 규약 함수 호출 규약: 함수의 호출 및 반환에 대한 약속 한 함수에서 다른 함수를 호출할 때, 프로그램 실행 흐름은 다른 함수로 이동함 호출한 함수가 반환하면, 다시 원래의 함수로 돌아와서 기존의 실행 흐름을 이어나감 함수를 호출할 때는 반환된 이후를 위해 호출자(Caller)의 상태(Stack Frame) 및 반환 주소(Return Address)를 지정해야 함 호출자는 피호출자(Callee)가 요구하는 인자를 전달해줘야 하며, 피호출자의 실행이 종료될 때는 반환 값을 전달받아야 함 2. 함수 호출 규약 종류 컴파일러는 지원하는 호출 규약 중, CPU 아키텍처에 적합한 것을 선택함 x86(32bit) 아키텍처는 레지스터를 ..
Exploit Tech: Shellcode # 서론 1. 들어가며 🚪 - 익스플로잇(exploit): 해킹 분야에서 상대 시스템을 공격하는 것 - 익스플로잇은 '부당하게 이용하다'라는 뜻이 있는데, 상대 시스템에 침투하여 시스템을 악용하는 해킹과 맥락이 닿음 - 셸코드 셸코드 개념 orw 셸코드 작성 및 디버깅 execve 셸코드 작성 코스 요약 및 리뷰 퀴즈 2. 셸코드 🐚 - 셸코드(Shellcode): 익스플로잇을 위해 제작된 어셈블리 코드 조각을 의미 - 일반적으로 셸을 획득하기 위한 목적으로 셸코드를 사용해서, "셸"이 접두사로 붙었음 - 만약 해커가 rip(명령어 포인터 레지스터)를 자신이 작성한 셸코드로 옮길 수 있으면 해커는 원하는 어셈블리 코드를 실행시킬 수 있음 → 어셈블리어는 기계어와..
Tool: pwntools # 서론 1. pwntools의 등장 배경 - 파이썬으로 페이로드를 생성하고, 파이프(|)를 통해 이를 프로그램에 전달할 수 있음 - 그러나 익스플로잇이 조금만 복잡해져도 위와 같은 방식은 사용하기 어려워짐 - 그래서 해커들은 펄, 파이썬, C언어 등으로 익스플로잇 스크립트, 또는 바이너리를 제작하여 사용함 - 파이썬으로 여러 개의 익스플로잇 스크립트를 작성하다 보면 자주 사용하게 되는 함수들이 있는데, 이런 함수들을 반복적으로 구현하는 것은 비효율적임 - 그래서 시스템 해커들은 이들을 모아 pwntools라는 파이썬 모듈을 제작함 > 이제는 익스플로잇의 대부분이 pwntools를 이용하여 제작 및 공유됨 2. pwntools 설치 - pwntools는 깃헙에 오픈 소스로 공개..
Tool: gdb # 디버거란 🐛 - 프로그램을 개발할 때는 일반적으로 코드의 논리구조를 신중하게 설계하고, 코드를 작성해나감 - 개발 초기에 아무리 신중하게 설계해도, 코드의 규모가 커지다 보면 실수가 발생하기 마련 - 컴퓨터과학에서는 이렇게 실수로 발생한 프로그램의 결함을 버그(bug)라고 함 - 이미 완성된 코드에서 버그를 찾는 것은 어려움 따라서 어려움을 해소하고자 디버거(Debugger)라는 도구가 개발 됨 - 디버거는 문자 그대로 버그를 없애기 위해 사용하는 도구 - 프로그램을 어셈블리 코드 단위로 실행하면서, 실행결과를 사용자에게 보여줌 - 자신이 추상적으로 생각한 아이디어의 결과를 직관적으로 보여주기 때문에, 개발자는 디버거를 사용하여 자신이 작성한 코드의 문제점을 더욱 명확하게 찾을 수 ..