IO_FILE

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介绍

最近做题遇到好几次攻击IO_FILE结构体的，整理一下相关资料。（抄 ctf wiki ^ - ^）

FILE文件结构

在标准I/O 库中，每个程序启动时有三个文件流是自动打开的：stdin、stdout、stderr。因此在初始状态下，_IO_list_all 指向了一个有这些文件流构成的链表，但是需要注意的是这三个文件流位于 libc.so的数据段。而我们使用fopen创建的文件流是分配在堆内存上的。

但是事实上_IO_FILE 结构外包裹着另一种结构_IO_FILE_plus，其中包含了一个重要的指针vtable指向了一系列函数指针。

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struct _IO_FILE_plus
{
    _IO_FILE    file;
    IO_jump_t   *vtable;
}
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struct _IO_FILE {
  int _flags;       /* High-order word is _IO_MAGIC; rest is flags. */
#define _IO_file_flags _flags

  /* The following pointers correspond to the C++ streambuf protocol. */
  /* Note:  Tk uses the _IO_read_ptr and _IO_read_end fields directly. */
  char* _IO_read_ptr;   /* Current read pointer */
  char* _IO_read_end;   /* End of get area. */
  char* _IO_read_base;  /* Start of putback+get area. */
  char* _IO_write_base; /* Start of put area. */
  char* _IO_write_ptr;  /* Current put pointer. */
  char* _IO_write_end;  /* End of put area. */
  char* _IO_buf_base;   /* Start of reserve area. */
  char* _IO_buf_end;    /* End of reserve area. */
  /* The following fields are used to support backing up and undo. */
  char *_IO_save_base; /* Pointer to start of non-current get area. */
  char *_IO_backup_base;  /* Pointer to first valid character of backup area */
  char *_IO_save_end; /* Pointer to end of non-current get area. */

  struct _IO_marker *_markers;

  struct _IO_FILE *_chain;

  int _fileno;
#if 0
  int _blksize;
#else
  int _flags2;
#endif
  _IO_off_t _old_offset; /* This used to be _offset but it's too small.  */

#define __HAVE_COLUMN /* temporary */
  /* 1+column number of pbase(); 0 is unknown. */
  unsigned short _cur_column;
  signed char _vtable_offset;
  char _shortbuf[1];

  /*  char* _save_gptr;  char* _save_egptr; */

  _IO_lock_t *_lock;
#ifdef _IO_USE_OLD_IO_FILE
};

vtable 是IO_jump_t类型的指针，IO_jump_t中保存了一些函数指针，在后面我们会看到在一系列标准IO函数中会调用这些函数指针.

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void * funcs[] = {
   1 NULL, // "extra word"
   2 NULL, // DUMMY
   3 exit, // finish
   4 NULL, // overflow
   5 NULL, // underflow
   6 NULL, // uflow
   7 NULL, // pbackfail
   
   8 NULL, // xsputn  #printf
   9 NULL, // xsgetn
   10 NULL, // seekoff
   11 NULL, // seekpos
   12 NULL, // setbuf
   13 NULL, // sync
   14 NULL, // doallocate
   15 NULL, // read
   16 NULL, // write
   17 NULL, // seek
   18 pwn,  // close
   19 NULL, // stat
   20 NULL, // showmanyc
   21 NULL, // imbue
};

伪造vtable劫持程序流程

修改vtable，使其指向一个我们可以控制的地址，然后在进行文件操作的时候，就会调用，从而控制程序流程。

根据 vtable在_IO_FILE_plus的偏移得到 vtable 的地址，在 64 位系统下偏移是 0xd8。之后需要搞清楚欲劫持的 IO 函数会调用vtable 中的哪个函数。关于IO 函数调用 vtable的情况已经在 FILE结构介绍一节给出了，知道了printf会调用 vtable 中的xsputn，并且 xsputn的是 vtable 中第八项之后就可以写入这个指针进行劫持。

新版本利用

TODO…