Fuzzing-101 Exercises

2024-03-22 19:12
文章标签 101 fuzzing exercises

本文主要是介绍Fuzzing-101 Exercises，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

文章目录

  • 前言
  • AFL++ 环境搭建
  • Exercise-1 Xpdf CVE-2019-13288
    • Xpdf 环境搭建
    • 种子库获取 && 前期准备
    • 开始 fuzz && 分析 crash
    • 总结
  • Exercise-2 libexif CVE-2009-3895/CVE-2012-2836
    • libexif 环境搭建
    • 种子库获取 && 前期准备
    • 开始 fuzz && 分析 crash
    • 总结

前言

笔者将 AFL 源码审计的差不多了，打算接着 Fuzzing-101 这个项目来练练手，学习一下 Fuzz 工具的使用

AFL++ 环境搭建

sudo apt install llvm
sudo apt install clang
git clone https://github.com/AFLplusplus/AFLplusplus && cd AFLplusplus
make
sudo make install

如果想要使用 trace-pc-guard 模式，则需要 llvm 版本为 13+

Exercise-1 Xpdf CVE-2019-13288

Xpdf 是一个免费的 pdf 查看器和工具包，具体文本提取、图像转换等功能

CVE-2019-13288 是 Xpdf 中的一个漏洞，可以通过构造恶意文件，使得 Parser.cc 中的 Parser::getObj() 函数被循环调用，从而导致栈内存耗尽。攻击者可以利用该漏洞实现 DOS 攻击

Xpdf 环境搭建

cd $HOME
mkdir fuzzing_xpdf && cd fuzzing_xpdf/wget https://dl.xpdfreader.com/old/xpdf-3.02.tar.gz
tar -xvzf xpdf-3.02.tar.gz
cd xpdf-3.02

在 xpdf-3.02 目录下，存在一个 configure，其是用来生成 Makefile 的：

在这里插入图片描述
这里我们设置编译时采用 afl-clang-fast，以此来进行插桩：

export CC=/home/xiaozaya/fuzz/AFLplusplus/afl-clang-fast
export CXX=/home/xiaozaya/fuzz/AFLplusplus/afl-clang-fast++

插桩编译 xpdf：编译好的二进制程序在 $HOME/fuzzing_xpdf/install/bin 目录下

./configure --prefix="$HOME/fuzzing_xpdf/install/"
make
sudo make install

根据插桩关键字 __sanitizer_cov 确认下是否成功插桩：

cd $HOME/fuzzing_xpdf/install/bin
strings pdftotext | grep __sanitizer_cov

结果如下，可以看到我们已经成功完成插桩编译：
在这里插入图片描述

种子库获取 && 前期准备

在笔者看来，种子库是 fuzz 效率的关键或者决定性因素，如果编写好的种子是一门艺术。当然这也得不断积累，但是笔者刚刚入门，这里仅仅只是为了熟练下工具的使用，所以这里按照实验说明是直接下载别人的种子

cd $HOME/fuzzing_xpdf
mkdir pdf_examples && cd pdf_examples
wget https://github.com/mozilla/pdf.js-sample-files/raw/master/helloworld.pdf
wget http://www.africau.edu/images/default/sample.pdf
wget https://www.melbpc.org.au/wp-content/uploads/2017/10/small-example-pdf-file.pdf

这里需要注意的时，helloworld.pdf 这个文件所在的项目已经没有了。所以这里得单独下载：

git clone https://github.com/mozilla/pdf.js-sample-files.git

然后第二个文件 sample.pdf 也找不到了，所以最后找到的种子如下：
在这里插入图片描述
测试下种子是否可用：利用 pdfinfo 查看下 helloworld.pdf 的信息

$HOME/fuzzing_xpdf/install/bin/pdfinfo -box -meta $HOME/fuzzing_xpdf/pdf_examples/helloworld.pdf

在这里插入图片描述
然后关闭系统的核心转储，防止 fuzz 过程中出现 crash 导致程序崩溃中止

sudo su
echo core >/proc/sys/kernel/core_pattern
exit

开始 fuzz && 分析 crash

使用如下命令开始 fuzz：

$HOME/fuzz/AFLplusplus/afl-fuzz -i $HOME/fuzzing_xpdf/pdf_examples/ -o $HOME/fuzzing_xpdf/out/ -M fuzzer1 -- $HOME/fuzzing_xpdf/install/bin/pdftotext @@ $HOME/fuzzing_xpdf/output

相关路径可以视情况而修改

参数说明：

  • -i in_dir：指定输入文件夹，即种子库
  • -o out_dir：指定输出文件夹，存放 fuzz 过程中的一些信息
  • -M fuzzer_name：并行 fuzz，指定主 fuzzer。可以使用 -S 指定从 fuzzer，但是输出路径要保持一致
  • --：分隔符，后面跟测试目标
  • @@：表示测试目标的输入是文件，不加代表是 stdin

这里可以使用 -S 指定 fuzzer2 进行并行 fuzz
在这里插入图片描述
crash 分析
笔者跑了 20 多分钟，最后有 5 个 crash，整体还是不错的
在这里插入图片描述
最后导致 crash 的测试用例在输出目录的 crashes 文件夹下：
在这里插入图片描述
删除插桩编译的目标文件，然后重新利用 gcc 编译：

sudo rm $HOME/fuzzing_xpdf/install/ -rf
cd $HOME/fuzzing_xpdf/xpdf-3.02/
make clean
CFLAGS="-g -O0" CXXFLAGS="-g -O0" ./configure --prefix="$HOME/fuzzing_xpdf/install/"
make
sudo make install

然后就可以用 gdb 调试了

cd $HOME/fuzzing_xpdf/install/bin/
gdb pdftotext
set args /home/xiaozaya/fuzzing_xpdf/out/fuzzer1/crashes/id:000000,sig:11,src:000658,time:279572,execs:105141,op:havoc,rep:11
r

此时程序崩溃在 _int_malloc 的一个 push rbx 指令处，注意此时的 rsp
在这里插入图片描述
可以看到这里的 rsp 已经到达栈顶边界了在这里插入图片描述
通过 bt 回溯看下函数调用链：可以看到一直在循环调用在这里插入图片描述

总结

主要就简单的学习了下 AFL++ 的基本使用

  • 使用 afl-clang-fast 对目标程序进行插桩编译
  • 准备种子库
  • afl-fuzz 直接 fuzz
    • @@ 指明输入为文件
  • gdb 调试分析 crash

Exercise-2 libexif CVE-2009-3895/CVE-2012-2836

libexif 是一个用于解析、编辑和保存 EXIF 数据的库

EXIF：可交换图像文件格式，是专门为数码相机的照片设计的，可以记录数码照片的属性信息和拍摄数据

CVE-2009-3895 是一个堆溢出漏洞，发生在 exif-data.c 文件下的 exif_data_load_data 函数中
CVE-2012-2836 是一个越界读漏洞，发生在 exif-entry.c 文件下的 xif_entry_fix function 函数中

libexif 环境搭建

cd $HOME
mkdir fuzzing_libexif && cd fuzzing_libexif/
wget https://github.com/libexif/libexif/archive/refs/tags/libexif-0_6_14-release.tar.gz
tar -xzvf libexif-0_6_14-release.tar.gz

按照一些必要的依赖和库：

sudo apt-get install autopoint libtool gettext libpopt-dev

然后生成 configure 程序：

cd libexif-libexif-0_6_14-release
autoreconf -fvi

这里设置一下 $CC 为 afl-clang-fast 实现插桩编译
在这里插入图片描述

export CC=/home/xiaozaya/fuzz/AFLplusplus/afl-clang-fast

然后进行插桩编译：生成的文件在 $HOME/fuzzing_libexif/install 目录下

./configure --enable-shared=no --prefix="$HOME/fuzzing_libexif/install/"
make
make install

可以看到插桩编译成功：
在这里插入图片描述

种子库获取 && 前期准备

这里值得注意的是这里的目标是一个链接库，其无法直接执行，所以我们得找一个可以调用该库的程序。其中 libexif 官网 就提供了 fuzz 的目标程序。然后该实验本身也提供了，这里就直接用

cd $HOME/fuzzing_libexif
wget https://github.com/libexif/exif/archive/refs/tags/exif-0_6_15-release.tar.gz
tar -xzvf exif-0_6_15-release.tar.gz

然后安装一下就行了，注意用 PKG_CONFIG_PATH 指定一下链接库的位置，最后生成的二进制文件同样在 instball 目录下，只是存放在了 bin 子目录下

cd exif-exif-0_6_15-release/
autoreconf -fvi
./configure --enable-shared=no --prefix="$HOME/fuzzing_libexif/install/" PKG_CONFIG_PATH=$HOME/fuzzing_libexif/install/lib/pkgconfig
make
sudo make install

最后可以看到成功插桩编译：
在这里插入图片描述
准备种子语料库
程序本身是解析 EXIF 文件的，所以种子找一些 EXIF 文件就好了。可以找一些 EXIF 文件生成器生成，这里直接用实验给的

cd $HOME/fuzzing_libexif
wget https://github.com/ianare/exif-samples/archive/refs/heads/master.zip
unzip master.zip

简单测试一下：

$HOME/fuzzing_libexif/install/bin/exif $HOME/fuzzing_libexif/exif-samples-master/jpg/Canon_40D_photoshop_import.jpg

在这里插入图片描述

开始 fuzz && 分析 crash

$HOME/fuzz/AFLplusplus/afl-fuzz -i $HOME/fuzzing_libexif/exif-samples-master/jpg/ -o $HOME/fuzzing_libexif/out/ -M fuzzer1 -s 123 -- $HOME/fuzzing_libexif/install/bin/exif @@
  • -s seed：使用固定的随机种子【主要就是为了复现用的】

crash 分析
跑了 20 多分钟，共触发了 14 次 crash
在这里插入图片描述
这里其实也可以直接用 gdb 调试，而不一定去重新编译非插桩代码

这里 crash 发生在 exif_data_load_data 函数中，应该是 CVE-2009-3895
在这里插入图片描述
另外一个漏洞好像没有跑出来

总结

通过这个实验学习到了如何对链接库进行 fuzz：

  • 对链接库进行插桩编译
  • 寻找一个调用该库的程序，并对其进行插桩编译

这篇关于Fuzzing-101 Exercises的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/836025。

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