0x01 OpCode

opcode又稱為操作碼，是將python源代碼進行編譯之后的結果，python虛擬機無法直接執行human-readable的源代碼，因此python編譯器第一步先將源代碼進行編譯，以此得到opcode。例如在執行python程序時一般會先生成一個pyc文件，pyc文件就是編譯后的結果，其中含有opcode序列。

如何查看一個函數的OpCode?

            
def a():
 if 1 == 2:
  print("flag{****}")

print "Opcode of a():",a.__code__.co_code.encode('hex')
          

通過此方法我們可以得到a函數的OpCode

Opcode of a(): 6401006402006b020072140064030047486e000064000053

我們可以通過dis庫獲得相應的解析結果。

            
import dis

dis.dis('6401006402006b020072140064030047486e000064000053'.decode('hex'))
          

得到反編譯的結果

0 LOAD_CONST????????? 1 (1)
????? 3 LOAD_CONST????????? 2 (2)
????? 6 COMPARE_OP????????? 2 (==)
????? 9 POP_JUMP_IF_FALSE??? 20
???? 12 LOAD_CONST????????? 3 (3)
???? 15 LOAD_BUILD_CLASS
???? 16 YIELD_FROM????
???? 17 JUMP_FORWARD??????? 0 (to 20)
>>?? 20 LOAD_CONST????????? 0 (0)
???? 23 RETURN_VALUE

常見的字節碼指令

為了進一步研究OpCode，我們可以對dis的disassemble_string函數進行patch

在124行加入

            
print hex(op).ljust(6),
          

可以查看具體的字節碼。

0 LOAD_CONST?????????? 0x64?????? 1 (1)
????? 3 LOAD_CONST?????????? 0x64?????? 2 (2)
????? 6 COMPARE_OP?????????? 0x6b?????? 2 (==)
????? 9 POP_JUMP_IF_FALSE??? 0x72????? 20
???? 12 LOAD_CONST?????????? 0x64?????? 3 (3)
???? 15 LOAD_BUILD_CLASS???? 0x47?
???? 16 YIELD_FROM?????????? 0x48?
???? 17 JUMP_FORWARD???????? 0x6e?????? 0 (to 20)
>>?? 20 LOAD_CONST?????????? 0x64?????? 0 (0)
???? 23 RETURN_VALUE???????? 0x53

變量

IF

CMP_OP

            
cmp_op = ('<', '<=', '==', '!=', '>', '>=', 'in', 'not in', 'is','is not', 'exception match', 'BAD')
          

其余的指令參考OpCode源碼

0x02 利用OpCode改變程序運行邏輯

在Python中，我們可以對任意函數的__code__參數進行賦值，通過對其進行賦值，我們可以改變程序運行邏輯。

Example1

            
def a():
 if 1 == 2:
  print("flag{****}")
          

在沙箱環境中我們需要調用這個函數，但是此函數我們無法執行到print語句。因此我們需要通過某種方法得到flag

Solution 1

我們直接獲取a.__code__.co_consts，查看所有的常量。即可知道flag

            
(None, 1, 2, 'flag{****}')
          

Solution 2

更改程序運行邏輯

CodeType構造函數

            
def __init__(self, argcount, nlocals, stacksize, flags, code,
     consts, names, varnames, filename, name, 
     firstlineno, lnotab, freevars=None, cellvars=None):
          

上述函數其余參數均可通過__code.__.co_xxx獲得

因此我們

            
def a():
 if 1 == 2:
  print("flag{****}")

for name in dir(a.__code__):
 print name,getattr(a.__code__,name)
          

輸出

co_argcount 0
co_cellvars ()
co_code ddkrdGHndS
co_consts (None, 1, 2, 'flag{****}')
co_filename example1.py
co_firstlineno 1
co_flags 67
co_freevars ()
co_lnotab

co_name a
co_names ()
co_nlocals 0
co_stacksize 2
co_varnames ()

構造相應目標代碼

            
def a():
 if 1 != 2:
  print("flag{****}")

print "Opcode of a():",a.__code__.co_code.encode('hex')
          

得到code

6401006402006b030072140064030047486e000064000053

構造payload

            
def a():
 if 1 == 2:
  print("flag{****}")

newcode = type(a.__code__)
code = "6401006402006b030072140064030047486e000064000053".decode('hex')
code = newcode(0,0,2,67,code,(None, 1, 2, 'flag{****}'),(),(),"xxx","a",1,"")
a.__code__ = code

a()
          

即可輸出flag

Example 2

            
def target(flag):
 def printflag():
  if flag == "":
   print flag
 return printflag

flag = target("flag{*******}")
          

這一次因為是通過變量傳入參數，我們無法通過上一次讀co_consts獲得變量。但是我們這次依舊可以通過重寫code獲得flag。

構造替代函數

            
def target(flag):
 def printflag():
  if flag != "":
   print flag
 return printflag
a = target("xxx")
import types
code = a.__code__.co_code.encode('hex')
print code
          

EXP

            
newcode = type(flag.__code__)
code = "8800006401006b030072140088000047486e000064000053".decode('hex')
code = newcode(0,0,2,19,code,(None, ''),(),(),"example2.py","printflag",2,"",('flag',),())
flag.__code__ = code
flag()
          

?? python example2exp.py
8800006401006b030072140088000047486e000064000053
?? python example2.py??
flag{*******}

總結

以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，謝謝大家對腳本之家的支持。