[通过在段上控制可执行位,我发现装载程序如何使用PT_GNU_STACK
的一个怪癖。
根据elf(5)
联机帮助页,PT_GNU_STACK
用作a:
GNU扩展,Linux内核使用它通过p_flags成员中设置的标志来控制堆栈的状态。
execstack
联机帮助页,也支持此:
... ELF二进制文件和共享库现在可以被标记为需要可执行堆栈或不需要。这个标记是通过PT_GNU_STACK程序中的p_flags字段完成的标头条目。
但是,除了设置堆栈可执行文件,当我设置该位时,几乎all个段变为可执行文件。
例如,当我运行sleep
时,会得到此内存映射
sleep 100 & cat /proc/$!/maps
[1] 1260
561460d8d000-561460d94000 r-xp 00000000 08:01 524383 /bin/sleep
561460f94000-561460f95000 r--p 00007000 08:01 524383 /bin/sleep
561460f95000-561460f96000 rw-p 00008000 08:01 524383 /bin/sleep
561462eca000-561462eeb000 rw-p 00000000 00:00 0 [heap]
7f02b08b9000-7f02b0b97000 r--p 00000000 08:01 1966102 /usr/lib/locale/locale-archive
7f02b0b97000-7f02b0d7e000 r-xp 00000000 08:01 655384 /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.27.so
7f02b0d7e000-7f02b0f7e000 ---p 001e7000 08:01 655384 /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.27.so
7f02b0f7e000-7f02b0f82000 r--p 001e7000 08:01 655384 /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.27.so
7f02b0f82000-7f02b0f84000 rw-p 001eb000 08:01 655384 /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.27.so
7f02b0f84000-7f02b0f88000 rw-p 00000000 00:00 0
7f02b0f88000-7f02b0faf000 r-xp 00000000 08:01 655375 /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.27.so
7f02b11a3000-7f02b11a5000 rw-p 00000000 00:00 0
7f02b11af000-7f02b11b0000 r--p 00027000 08:01 655375 /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.27.so
7f02b11b0000-7f02b11b1000 rw-p 00028000 08:01 655375 /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.27.so
7f02b11b1000-7f02b11b2000 rw-p 00000000 00:00 0
7ffc74d95000-7ffc74db6000 rw-p 00000000 00:00 0 [stack]
7ffc74dfa000-7ffc74dfd000 r--p 00000000 00:00 0 [vvar]
7ffc74dfd000-7ffc74dff000 r-xp 00000000 00:00 0 [vdso]
ffffffffff600000-ffffffffff601000 r-xp 00000000 00:00 0 [vsyscall]
但是如果我首先设置PT_GNU_STACK
执行位,则会得到
execstack -s `which sleep` ; sleep 100 & cat /proc/$!/maps
[1] 1282
55b27b14f000-55b27b156000 r-xp 00000000 08:01 537509 /bin/sleep
55b27b356000-55b27b357000 r-xp 00007000 08:01 537509 /bin/sleep
55b27b357000-55b27b358000 rwxp 00008000 08:01 537509 /bin/sleep
55b27bae6000-55b27bb07000 rwxp 00000000 00:00 0 [heap]
7f99b5359000-7f99b5637000 r-xp 00000000 08:01 1966102 /usr/lib/locale/locale-archive
7f99b5637000-7f99b581e000 r-xp 00000000 08:01 655384 /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.27.so
7f99b581e000-7f99b5a1e000 ---p 001e7000 08:01 655384 /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.27.so
7f99b5a1e000-7f99b5a22000 r-xp 001e7000 08:01 655384 /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.27.so
7f99b5a22000-7f99b5a24000 rwxp 001eb000 08:01 655384 /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.27.so
7f99b5a24000-7f99b5a28000 rwxp 00000000 00:00 0
7f99b5a28000-7f99b5a4f000 r-xp 00000000 08:01 655375 /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.27.so
7f99b5c43000-7f99b5c45000 rwxp 00000000 00:00 0
7f99b5c4f000-7f99b5c50000 r-xp 00027000 08:01 655375 /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.27.so
7f99b5c50000-7f99b5c51000 rwxp 00028000 08:01 655375 /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.27.so
7f99b5c51000-7f99b5c52000 rwxp 00000000 00:00 0
7fffc6a4d000-7fffc6a6e000 rwxp 00000000 00:00 0 [stack]
7fffc6b36000-7fffc6b39000 r--p 00000000 00:00 0 [vvar]
7fffc6b39000-7fffc6b3b000 r-xp 00000000 00:00 0 [vdso]
ffffffffff600000-ffffffffff601000 r-xp 00000000 00:00 0 [vsyscall]
[vvar]
以外的所有段和libc
支持的一个段现在都可以执行。
我已经尝试了Arch设置,Ubuntu Server VM(仿生)和Mint桌面(Tessa)-都具有相同的结果。
为什么装载程序这样做?
这只是Linux内核(不是用户空间)在某些体系结构上所做的事情。从内核源代码中的fs/binfmt_elf.c
开始(基于executable_stack
保护标志设置了PT_GNU_STACK
):
if (elf_read_implies_exec(*elf_ex, executable_stack))
current->personality |= READ_IMPLIES_EXEC;
在x86上,我们有这个(来自arch/x86/include/asm/elf.h
):
/*
* An executable for which elf_read_implies_exec() returns TRUE will
* have the READ_IMPLIES_EXEC personality flag set automatically.
*/
#define elf_read_implies_exec(ex, executable_stack) \
(executable_stack != EXSTACK_DISABLE_X)
因此PT_GNU_STACK
不能直接控制堆栈的保护标志,而可以直接控制READ_IMPLIES_EXEC
。
我假设内核是这样做的,因为许多体系结构(amd64,i386,s390x)最初都是read-implies-exec,因此可以想象人们拥有依赖此行为的旧二进制文件。通过标记这些旧二进制文件的方法,人们仍然可以通过增强内存保护实施来运行其系统,仅根据需要选择旧二进制文件的子集。
如果您使用明确的加载程序调用来运行二进制文件,例如,应该只看到可执行文件栈。使用适当修补的cat
程序:
$ /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 ./cat /proc/self/maps
555555cc7000-555555ce8000 rw-p 00000000 00:00 0 [heap]
7fbdc90cb000-7fbdc90ed000 rw-p 00000000 00:00 0
7fbdc90ed000-7fbdd60d2000 r--p 00000000 fd:02 1688290164 /usr/lib/locale/locale-archive
7fbdd60d2000-7fbdd60f7000 r--p 00000000 fd:02 690045363 /usr/lib64/libc-2.30.so
7fbdd60f7000-7fbdd6246000 r-xp 00025000 fd:02 690045363 /usr/lib64/libc-2.30.so
7fbdd6246000-7fbdd6290000 r--p 00174000 fd:02 690045363 /usr/lib64/libc-2.30.so
7fbdd6290000-7fbdd6291000 ---p 001be000 fd:02 690045363 /usr/lib64/libc-2.30.so
7fbdd6291000-7fbdd6294000 r--p 001be000 fd:02 690045363 /usr/lib64/libc-2.30.so
7fbdd6294000-7fbdd6297000 rw-p 001c1000 fd:02 690045363 /usr/lib64/libc-2.30.so
7fbdd6297000-7fbdd629d000 rw-p 00000000 00:00 0
7fbdd62bb000-7fbdd62bd000 r--p 00000000 00:24 3253068 /tmp/cat
7fbdd62bd000-7fbdd62c2000 r-xp 00002000 00:24 3253068 /tmp/cat
7fbdd62c2000-7fbdd62c5000 r--p 00007000 00:24 3253068 /tmp/cat
7fbdd62c5000-7fbdd62c6000 r--p 00009000 00:24 3253068 /tmp/cat
7fbdd62c6000-7fbdd62c7000 rw-p 0000a000 00:24 3253068 /tmp/cat
7fbdd62c7000-7fbdd62c9000 r--p 00000000 fd:02 690045355 /usr/lib64/ld-2.30.so
7fbdd62c9000-7fbdd62e9000 r-xp 00002000 fd:02 690045355 /usr/lib64/ld-2.30.so
7fbdd62e9000-7fbdd62f1000 r--p 00022000 fd:02 690045355 /usr/lib64/ld-2.30.so
7fbdd62f2000-7fbdd62f3000 r--p 0002a000 fd:02 690045355 /usr/lib64/ld-2.30.so
7fbdd62f3000-7fbdd62f4000 rw-p 0002b000 fd:02 690045355 /usr/lib64/ld-2.30.so
7fbdd62f4000-7fbdd62f5000 rw-p 00000000 00:00 0
7ffdabe6a000-7ffdabe89000 rwxp 00000000 00:00 0 [stack]
7ffdabe89000-7ffdabe8b000 rw-p 00000000 00:00 0
7ffdabfed000-7ffdabff1000 r--p 00000000 00:00 0 [vvar]
7ffdabff1000-7ffdabff3000 r-xp 00000000 00:00 0 [vdso]
ffffffffff600000-ffffffffff601000 r-xp 00000000 00:00 0 [vsyscall]