ELF Temel Bilgiler

Tip

AWS Hacking’i öğrenin ve pratik yapın:HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE)
GCP Hacking’i öğrenin ve pratik yapın: HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE) Azure Hacking’i öğrenin ve pratik yapın: HackTricks Training Azure Red Team Expert (AzRTE)

HackTricks'i Destekleyin

Program Header’ları

Yükleyiciye ELF’in belleğe nasıl yükleneceğini anlatırlar:

readelf -lW lnstat

Elf file type is DYN (Position-Independent Executable file)
Entry point 0x1c00
There are 9 program headers, starting at offset 64

Program Headers:
Type           Offset   VirtAddr           PhysAddr           FileSiz  MemSiz   Flg Align
PHDR           0x000040 0x0000000000000040 0x0000000000000040 0x0001f8 0x0001f8 R   0x8
INTERP         0x000238 0x0000000000000238 0x0000000000000238 0x00001b 0x00001b R   0x1
[Requesting program interpreter: /lib/ld-linux-aarch64.so.1]
LOAD           0x000000 0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x003f7c 0x003f7c R E 0x10000
LOAD           0x00fc48 0x000000000001fc48 0x000000000001fc48 0x000528 0x001190 RW  0x10000
DYNAMIC        0x00fc58 0x000000000001fc58 0x000000000001fc58 0x000200 0x000200 RW  0x8
NOTE           0x000254 0x0000000000000254 0x0000000000000254 0x0000e0 0x0000e0 R   0x4
GNU_EH_FRAME   0x003610 0x0000000000003610 0x0000000000003610 0x0001b4 0x0001b4 R   0x4
GNU_STACK      0x000000 0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x000000 0x000000 RW  0x10
GNU_RELRO      0x00fc48 0x000000000001fc48 0x000000000001fc48 0x0003b8 0x0003b8 R   0x1

Section to Segment mapping:
Segment Sections...
00
01     .interp
02     .interp .note.gnu.build-id .note.ABI-tag .note.package .gnu.hash .dynsym .dynstr .gnu.version .gnu.version_r .rela.dyn .rela.plt .init .plt .text .fini .rodata .eh_frame_hdr .eh_frame
03     .init_array .fini_array .dynamic .got .data .bss
04     .dynamic
05     .note.gnu.build-id .note.ABI-tag .note.package
06     .eh_frame_hdr
07
08     .init_array .fini_array .dynamic .got

The previous program has 9 program headers, then, the segment mapping indicates in which program header (from 00 to 08) each section is located.

PHDR - Program HeaDeR

Contains the program header tables and metadata itself.

INTERP

Indicates the path of the loader to use to load the binary into memory.

Tip: Statically linked or static-PIE binaries won’t have an INTERP entry. In those cases there is no dynamic loader involved, which disables techniques that rely on it (e.g., ret2dlresolve).

LOAD

These headers are used to indicate how to load a binary into memory.
Each LOAD header indicates a region of memory (size, permissions and alignment) and indicates the bytes of the ELF binary to copy in there.

For example, the second one has a size of 0x1190, should be located at 0x1fc48 with permissions read and write and will be filled with 0x528 from the offset 0xfc48 (it doesn’t fill all the reserved space). This memory will contain the sections .init_array .fini_array .dynamic .got .data .bss.

DYNAMIC

This header helps to link programs to their library dependencies and apply relocations. Check the .dynamic section.

NOTE

This stores vendor metadata information about the binary.

  • On x86-64, readelf -n will show GNU_PROPERTY_X86_FEATURE_1_* flags inside .note.gnu.property. If you see IBT and/or SHSTK, the binary was built with CET (Indirect Branch Tracking and/or Shadow Stack). This impacts ROP/JOP because indirect branch targets must start with an ENDBR64 instruction and returns are checked against a shadow stack. See the CET page for details and bypass notes.

CET & Shadow Stack

GNU_EH_FRAME

Defines the location of the stack unwind tables, used by debuggers and C++ exception handling-runtime functions.

GNU_STACK

Contains the configuration of the stack execution prevention defense. If enabled, the binary won’t be able to execute code from the stack.

  • Check with readelf -l ./bin | grep GNU_STACK. To forcibly toggle it during tests you can use execstack -s|-c ./bin.

GNU_RELRO

Indicates the RELRO (Relocation Read-Only) configuration of the binary. This protection will mark as read-only certain sections of the memory (like the GOT or the init and fini tables) after the program has loaded and before it begins running.

In the previous example it’s copying 0x3b8 bytes to 0x1fc48 as read-only affecting the sections .init_array .fini_array .dynamic .got .data .bss.

Note that RELRO can be partial or full, the partial version do not protect the section .plt.got, which is used for lazy binding and needs this memory space to have write permissions to write the address of the libraries the first time their location is searched.

For exploitation techniques and up-to-date bypass notes, check the dedicated page:

Relro

TLS

Defines a table of TLS entries, which stores info about thread-local variables.

Section Headers

Section headers gives a more detailed view of the ELF binary

objdump lnstat -h

lnstat:     file format elf64-littleaarch64

Sections:
Idx Name          Size      VMA               LMA               File off  Algn
0 .interp       0000001b  0000000000000238  0000000000000238  00000238  2**0
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
1 .note.gnu.build-id 00000024  0000000000000254  0000000000000254  00000254  2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
2 .note.ABI-tag 00000020  0000000000000278  0000000000000278  00000278  2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
3 .note.package 0000009c  0000000000000298  0000000000000298  00000298  2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
4 .gnu.hash     0000001c  0000000000000338  0000000000000338  00000338  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
5 .dynsym       00000498  0000000000000358  0000000000000358  00000358  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
6 .dynstr       000001fe  00000000000007f0  00000000000007f0  000007f0  2**0
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
7 .gnu.version  00000062  00000000000009ee  00000000000009ee  000009ee  2**1
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
8 .gnu.version_r 00000050  0000000000000a50  0000000000000a50  00000a50  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
9 .rela.dyn     00000228  0000000000000aa0  0000000000000aa0  00000aa0  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
10 .rela.plt     000003c0  0000000000000cc8  0000000000000cc8  00000cc8  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
11 .init         00000018  0000000000001088  0000000000001088  00001088  2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
12 .plt          000002a0  00000000000010a0  00000000000010a0  000010a0  2**4
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
13 .text         00001c34  0000000000001340  0000000000001340  00001340  2**6
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
14 .fini         00000014  0000000000002f74  0000000000002f74  00002f74  2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
15 .rodata       00000686  0000000000002f88  0000000000002f88  00002f88  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
16 .eh_frame_hdr 000001b4  0000000000003610  0000000000003610  00003610  2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
17 .eh_frame     000007b4  00000000000037c8  00000000000037c8  000037c8  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
18 .init_array   00000008  000000000001fc48  000000000001fc48  0000fc48  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
19 .fini_array   00000008  000000000001fc50  000000000001fc50  0000fc50  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
20 .dynamic      00000200  000000000001fc58  000000000001fc58  0000fc58  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
21 .got          000001a8  000000000001fe58  000000000001fe58  0000fe58  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
22 .data         00000170  0000000000020000  0000000000020000  00010000  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
23 .bss          00000c68  0000000000020170  0000000000020170  00010170  2**3
ALLOC
24 .gnu_debugaltlink 00000049  0000000000000000  0000000000000000  00010170  2**0
CONTENTS, READONLY
25 .gnu_debuglink 00000034  0000000000000000  0000000000000000  000101bc  2**2
CONTENTS, READONLY

Ayrıca konumunu, offset’ini, izinlerini ve bölümün içerdiği veri türünü belirtir.

Meta Sections

  • String table: ELF dosyasının ihtiyaç duyduğu tüm stringleri içerir (ancak program tarafından gerçekten kullanılanları değil). Örneğin .text veya .data gibi bölüm adlarını içerir. Eğer .text string tablosunda offset 45’teyse, name alanında 45 sayısını kullanır.
  • String tablosunun nerede olduğunu bulmak için ELF, string tablosuna bir gösterici içerir.
  • Symbol table: Sembollerle ilgili bilgileri içerir; örneğin isim (string tablosundaki offset), adres, boyut ve sembolle ilgili diğer metadata.

Main Sections

  • .text: Programın çalıştırılacak talimatları.
  • .data: Programda tanımlı bir değere sahip global değişkenler.
  • .bss: Başlatılmamış (veya sıfıra init edilmiş) global değişkenler. Buradaki değişkenler otomatik olarak sıfıra başlatılır; böylece gereksiz sıfırların binary’ye eklenmesi engellenir.
  • .rodata: Sabit global değişkenler (read-only section).
  • .tdata and .tbss: Thread-local değişkenler kullanıldığında .data ve .bss’e benzer bölümler (__thread_local in C++ or __thread in C).
  • .dynamic: Aşağıya bakın.

Symbols

Semboller, programdaki isimlendirilmiş bir konumdur; örneğin bir fonksiyon, global veri nesnesi veya iş parçacığına özgü değişkenler…

readelf -s lnstat

Symbol table '.dynsym' contains 49 entries:
Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
0: 0000000000000000     0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND
1: 0000000000001088     0 SECTION LOCAL  DEFAULT   12 .init
2: 0000000000020000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT   23 .data
3: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND strtok@GLIBC_2.17 (2)
4: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND s[...]@GLIBC_2.17 (2)
5: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND strlen@GLIBC_2.17 (2)
6: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND fputs@GLIBC_2.17 (2)
7: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND exit@GLIBC_2.17 (2)
8: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND _[...]@GLIBC_2.34 (3)
9: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND perror@GLIBC_2.17 (2)
10: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND _ITM_deregisterT[...]
11: 0000000000000000     0 FUNC    WEAK   DEFAULT  UND _[...]@GLIBC_2.17 (2)
12: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND putc@GLIBC_2.17 (2)
[...]

Her sembol girdisi şunları içerir:

  • Ad
  • Bağlama öznitelikleri (weak, local veya global): Yerel (local) bir sembole yalnızca programın kendisi erişebilir; global semboller program dışıyla paylaşılır. Weak bir obje, örneğin başka bir fonksiyon tarafından geçersiz kılınabilecek bir fonksiyondur.
  • Tür: NOTYPE (tip belirtilmemiş), OBJECT (küresel veri değişkeni), FUNC (fonksiyon), SECTION (bölüm), FILE (hata ayıklayıcılar için kaynak-kod dosyası), TLS (iş parçacığı-yerel değişken), GNU_IFUNC (yer değiştirme için dolaylı fonksiyon)
  • Bölüm indeksi (bulunduğu yer)
  • Value (hafızadaki adres)
  • Boyut

GNU IFUNC (dolaylı fonksiyonlar)

  • GCC, __attribute__((ifunc("resolver"))) uzantısıyla STT_GNU_IFUNC sembolleri üretebilir. Dinamik yükleyici, somut implementasyonu seçmek için yükleme zamanında resolver’ı çağırır (genellikle CPU yönlendirmesi için).
  • Hızlı ön inceleme: readelf -sW ./bin | rg -i "IFUNC"

GNU Symbol Versioning (dynsym/dynstr/gnu.version)

Modern glibc sembol versiyonlarını kullanır. .gnu.version ve .gnu.version_r içinde girdiler göreceksiniz ve strlen@GLIBC_2.17 gibi sembol isimleri bulunur. Dinamik linker, bir sembolü çözerken belirli bir versiyonu talep edebilir. Manuel relocasyonlar hazırlarken (ör. ret2dlresolve) doğru versiyon indeksini sağlamalısınız; aksi takdirde çözümleme başarısız olur.

Dinamik Bölüm

readelf -d lnstat

Dynamic section at offset 0xfc58 contains 28 entries:
Tag        Type                         Name/Value
0x0000000000000001 (NEEDED)             Shared library: [libc.so.6]
0x0000000000000001 (NEEDED)             Shared library: [ld-linux-aarch64.so.1]
0x000000000000000c (INIT)               0x1088
0x000000000000000d (FINI)               0x2f74
0x0000000000000019 (INIT_ARRAY)         0x1fc48
0x000000000000001b (INIT_ARRAYSZ)       8 (bytes)
0x000000000000001a (FINI_ARRAY)         0x1fc50
0x000000000000001c (FINI_ARRAYSZ)       8 (bytes)
0x000000006ffffef5 (GNU_HASH)           0x338
0x0000000000000005 (STRTAB)             0x7f0
0x0000000000000006 (SYMTAB)             0x358
0x000000000000000a (STRSZ)              510 (bytes)
0x000000000000000b (SYMENT)             24 (bytes)
0x0000000000000015 (DEBUG)              0x0
0x0000000000000003 (PLTGOT)             0x1fe58
0x0000000000000002 (PLTRELSZ)           960 (bytes)
0x0000000000000014 (PLTREL)             RELA
0x0000000000000017 (JMPREL)             0xcc8
0x0000000000000007 (RELA)               0xaa0
0x0000000000000008 (RELASZ)             552 (bytes)
0x0000000000000009 (RELAENT)            24 (bytes)
0x000000000000001e (FLAGS)              BIND_NOW
0x000000006ffffffb (FLAGS_1)            Flags: NOW PIE
0x000000006ffffffe (VERNEED)            0xa50
0x000000006fffffff (VERNEEDNUM)         2
0x000000006ffffff0 (VERSYM)             0x9ee
0x000000006ffffff9 (RELACOUNT)          15
0x0000000000000000 (NULL)               0x0

The NEEDED girdisi, programın devam edebilmesi için belirtilen kütüphaneyi yüklemesi gerektiğini gösterir. NEEDED girdisi, paylaşılan kütüphane tam olarak çalışır hale gelip kullanıma hazır olduğunda tamamlanmış sayılır.

Dinamik yükleyici arama sırası (RPATH/RUNPATH, $ORIGIN)

The entries DT_RPATH (deprecated) and/or DT_RUNPATH influence where the dynamic loader searches for dependencies. Kabaca sıra:

  • LD_LIBRARY_PATH (setuid/sgid veya başka türlü “secure-execution” programlar için yok sayılır)
  • DT_RPATH (sadece DT_RUNPATH yoksa)
  • DT_RUNPATH
  • ld.so.cache
  • varsayılan dizinler (örn. /lib64, /usr/lib64, vb.)

$ORIGIN, RPATH/RUNPATH içinde ana nesnenin dizinine referans vermek için kullanılabilir. Bir saldırgan açısından bu, dosya sistemi düzenini veya ortamı kontrol ettiğiniz durumlarda önemlidir. Sertleştirilmiş ikili dosyalarda (AT_SECURE) çoğu ortam değişkeni yükleyici tarafından yok sayılır.

  • İncele: readelf -d ./bin | egrep -i 'r(path|unpath)'
  • Hızlı test: LD_DEBUG=libs ./bin 2>&1 | grep -i find (arama yolu kararlarını gösterir)

Priv-esc ipucu: Yazılabilir RUNPATH’leri veya size ait hatalı yapılandırılmış $ORIGIN-göreli yolları kötüye kullanmayı tercih edin. LD_PRELOAD/LD_AUDIT secure-execution (setuid) bağlamlarında yok sayılır.

Relokasyonlar

Yükleyici, bağımlılıkları yükledikten sonra ayrıca onları yeniden yerleştirmelidir. Bu yerleştirmeler, REL veya RELA formatlarındaki relokasyon tablosunda gösterilir ve relokasyon sayısı dinamik bölümler RELSZ veya RELASZ içinde verilir.

readelf -r lnstat

Relocation section '.rela.dyn' at offset 0xaa0 contains 23 entries:
Offset          Info           Type           Sym. Value    Sym. Name + Addend
00000001fc48  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    1d10
00000001fc50  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    1cc0
00000001fff0  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    1340
000000020008  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    20008
000000020010  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3330
000000020030  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3338
000000020050  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3340
000000020070  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3348
000000020090  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3350
0000000200b0  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3358
0000000200d0  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3360
0000000200f0  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3370
000000020110  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3378
000000020130  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3380
000000020150  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3388
00000001ffb8  000a00000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 _ITM_deregisterTM[...] + 0
00000001ffc0  000b00000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 __cxa_finalize@GLIBC_2.17 + 0
00000001ffc8  000f00000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 stderr@GLIBC_2.17 + 0
00000001ffd0  001000000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 optarg@GLIBC_2.17 + 0
00000001ffd8  001400000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 stdout@GLIBC_2.17 + 0
00000001ffe0  001e00000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 __gmon_start__ + 0
00000001ffe8  001f00000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 __stack_chk_guard@GLIBC_2.17 + 0
00000001fff8  002e00000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 _ITM_registerTMCl[...] + 0

Relocation section '.rela.plt' at offset 0xcc8 contains 40 entries:
Offset          Info           Type           Sym. Value    Sym. Name + Addend
00000001fe70  000300000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strtok@GLIBC_2.17 + 0
00000001fe78  000400000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strtoul@GLIBC_2.17 + 0
00000001fe80  000500000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strlen@GLIBC_2.17 + 0
00000001fe88  000600000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 fputs@GLIBC_2.17 + 0
00000001fe90  000700000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 exit@GLIBC_2.17 + 0
00000001fe98  000800000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __libc_start_main@GLIBC_2.34 + 0
00000001fea0  000900000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 perror@GLIBC_2.17 + 0
00000001fea8  000b00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __cxa_finalize@GLIBC_2.17 + 0
00000001feb0  000c00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 putc@GLIBC_2.17 + 0
00000001fec0  000e00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 fputc@GLIBC_2.17 + 0
00000001fec8  001100000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 snprintf@GLIBC_2.17 + 0
00000001fed0  001200000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __snprintf_chk@GLIBC_2.17 + 0
00000001fed8  001300000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 malloc@GLIBC_2.17 + 0
00000001fee0  001500000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 gettimeofday@GLIBC_2.17 + 0
00000001fee8  001600000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 sleep@GLIBC_2.17 + 0
00000001fef0  001700000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __vfprintf_chk@GLIBC_2.17 + 0
00000001fef8  001800000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 calloc@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff00  001900000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 rewind@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff08  001a00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strdup@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff10  001b00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 closedir@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff18  001c00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __stack_chk_fail@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff20  001d00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strrchr@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff28  001e00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __gmon_start__ + 0
00000001ff30  002000000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 abort@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff38  002100000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 feof@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff40  002200000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 getopt_long@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff48  002300000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __fprintf_chk@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff50  002400000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strcmp@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff58  002500000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 free@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff60  002600000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 readdir64@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff68  002700000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strndup@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff70  002800000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strchr@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff78  002900000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 fwrite@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff80  002a00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 fflush@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff88  002b00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 fopen64@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff90  002c00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __isoc99_sscanf@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff98  002d00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strncpy@GLIBC_2.17 + 0
00000001ffa0  002f00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __assert_fail@GLIBC_2.17 + 0
00000001ffa8  003000000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 fgets@GLIBC_2.17 + 0

Paketlenmiş göreli relocasyonlar (RELR)

  • Modern linkers, -z pack-relative-relocs ile kompakt relative relocasyonlar üretebilir. Bu, PIE’ler/paylaşılan kütüphaneler için dynamic section’a DT_RELR, DT_RELRSZ ve DT_RELRENT girdileri ekler (non-PIE executable’lar için göz ardı edilir).
  • Recon: readelf -d ./bin | egrep -i "DT_RELR|RELRSZ|RELRENT"

Statik Relokasyonlar

Eğer program tercih edilen adresten farklı bir yere yüklendiyse (genellikle 0x400000), çünkü adres zaten kullanılıyorsa veya ASLR ya da başka bir sebepten, statik bir relokasyon tercihen yüklenmiş adres beklentisiyle ayarlanmış olan pointer’ları düzeltir.

Örneğin R_AARCH64_RELATIV tipindeki herhangi bir section, relokasyon bias’ı artı addend değeri kadar adresteki değeri değiştirmiş olmalıdır.

Dinamik Relokasyonlar ve GOT

Relokasyon aynı zamanda dış bir sembole (ör. bir dependency içindeki fonksiyon) referans verebilir. Örneğin libc’den malloc gibi. Loader, libc’yi bir adrese yüklerken malloc fonksiyonunun nerede yüklendiğini kontrol eder ve malloc adresinin belirtilmesi gereken GOT (Global Offset Table) tablosuna (relokasyon tablosunda gösterildiği yerde) bu adresi yazar.

Procedure Linkage Table

PLT section, lazy binding yapılmasına izin verir; yani bir fonksiyonun adresinin çözümü ilk erişildiğinde gerçekleştirilir.

Bu yüzden bir program malloc çağırdığında, aslında PLT içindeki ilgili malloc lokasyonunu (malloc@plt) çağırır. İlk çağrıldığında malloc adresini çözer ve kaydeder, böylece bir dahaki sefere malloc çağrıldığında PLT kodu yerine bu kayıtlı adres kullanılır.

Exploitation’ı etkileyen modern linking davranışları

  • -z now (Full RELRO) lazy binding’i devre dışı bırakır; PLT girdileri hâlâ vardır ama GOT/PLT read-only olarak map’lenir, bu yüzden GOT overwrite ve ret2dlresolve gibi teknikler main binary’ye karşı işe yaramaz (kütüphaneler hâlâ kısmen RELRO olabilir). Bakınız:

Relro

  • -fno-plt, derleyicinin PLT stub’ı yerine external fonksiyonları doğrudan GOT entry üzerinden çağırmasını sağlar. call func@plt yerine mov reg, [got]; call reg gibi çağrı dizileri görürsünüz. Bu, speculative-execution suiistimalini azaltır ve PLT stub’ları çevresindeki ROP gadget aramalarını hafifçe değiştirir.

  • PIE vs static-PIE: PIE (ET_DYN with INTERP) dynamic loader gerektirir ve olağan PLT/GOT mekanizmasını destekler. Static-PIE (ET_DYN without INTERP) relokasyonların kernel loader tarafından uygulanmasına sahiptir ve ld.so yoktur; runtime’da PLT çözümü beklemeyin.

If GOT/PLT is not an option, pivot to other writeable code-pointers or use classic ROP/SROP into libc.

WWW2Exec - GOT/PLT

Program Başlatma

Program yüklendikten sonra çalıştırılma zamanı gelir. Ancak çalıştırılan ilk kod her zaman main fonksiyonu değildir. Örneğin C++’ta bir global değişken bir sınıfın nesnesiyse, bu nesne main çalışmadan önce initialize edilmelidir, örneğin:

#include <stdio.h>
// g++ autoinit.cpp -o autoinit
class AutoInit {
public:
AutoInit() {
printf("Hello AutoInit!\n");
}
~AutoInit() {
printf("Goodbye AutoInit!\n");
}
};

AutoInit autoInit;

int main() {
printf("Main\n");
return 0;
}

Bu global değişkenlerin .data veya .bss içinde bulunduğunu unutmayın; ancak __CTOR_LIST__ ve __DTOR_LIST__ listelerinde başlatılacak ve yıkılacak nesneler, bunları takip etmek için sırayla saklanır.

C kodundan aynı sonuca GNU uzantıları kullanarak ulaşmak mümkündür:

__attribute__((constructor)) //Add a constructor to execute before
__attribute__((destructor)) //Add to the destructor list

From a compiler perspective, to execute these actions before and after the main function is executed, it’s possible to create a init function and a fini function which would be referenced in the dynamic section as INIT and FINI. and are placed in the init and fini sections of the ELF.

Derleyici açısından, main fonksiyonu çalıştırılmadan önce ve sonra bu işlemleri gerçekleştirmek için, dinamik bölümde INIT ve FINI olarak referanslanacak bir init fonksiyonu ve bir fini fonksiyonu oluşturmak mümkündür. Bunlar ELF’in init ve fini bölümlerine yerleştirilir.

The other option, as mentioned, is to reference the lists __CTOR_LIST__ and __DTOR_LIST__ in the INIT_ARRAY and FINI_ARRAY entries in the dynamic section and the length of these are indicated by INIT_ARRAYSZ and FINI_ARRAYSZ. Each entry is a function pointer that will be called without arguments.

Diğer seçenek, daha önce bahsedildiği gibi, dinamik bölümdeki INIT_ARRAY ve FINI_ARRAY girdilerinde __CTOR_LIST__ ve __DTOR_LIST__ listelerine referans vermektir; bunların uzunluğu INIT_ARRAYSZ ve FINI_ARRAYSZ ile gösterilir. Her giriş, argümansız çağrılacak bir fonksiyon işaretçisidir.

Moreover, it’s also possible to have a PREINIT_ARRAY with pointers that will be executed before the INIT_ARRAY pointers.

Ayrıca, INIT_ARRAY işaretçilerinden önce çalıştırılacak işaretçilere sahip bir PREINIT_ARRAY de olabilir.

Sömürü Notu

  • Under Partial RELRO these arrays live in pages that are still writable before ld.so flips PT_GNU_RELRO to read-only. If you get an arbitrary write early enough or you can target a library’s writable arrays, you can hijack control flow by overwriting an entry with a function of your choice. Under Full RELRO they are read-only at runtime.

  • Partial RELRO altında bu diziler, ld.so PT_GNU_RELRO’yi read-only yapana kadar hâlâ yazılabilir sayfalarda bulunur. Eğer yeterince erken bir arbitrary write elde ederseniz veya bir kütüphanenin yazılabilir dizilerine hedef olabiliyorsanız, bir girişi overwrite ederek kontrol akışını hijack control flow ile ele geçirebilirsiniz. Full RELRO altında runtime’ta read-only olurlar.

  • For lazy binding abuse of the dynamic linker to resolve arbitrary symbols at runtime, see the dedicated page:

Ret2dlresolve

Initialization Order

  1. The program is loaded into memory, static global variables are initialized in .data and unitialized ones zeroed in .bss.

  2. All dependencies for the program or libraries are initialized and the the dynamic linking is executed.

  3. PREINIT_ARRAY functions are executed.

  4. INIT_ARRAY functions are executed.

  5. If there is a INIT entry it’s called.

  6. If a library, dlopen ends here, if a program, it’s time to call the real entry point (main function).

  7. Program belleğe yüklenir; statik global değişkenler .data içinde başlatılır ve başlatılmamış olanlar .bss içinde sıfırlanır.

  8. Program veya kütüphaneler için tüm bağımlılıklar initialize edilir ve dinamik bağlama (dynamic linking) gerçekleştirilir.

  9. PREINIT_ARRAY fonksiyonları çalıştırılır.

  10. INIT_ARRAY fonksiyonları çalıştırılır.

  11. Eğer bir INIT girişi varsa çağrılır.

  12. Eğer bir kütüphane ise dlopen burada sona erer; eğer bir program ise gerçek entry point olan (main fonksiyonu) çağrılma zamanı gelmiştir.

Thread-Local Storage (TLS)

They are defined using the keyword __thread_local in C++ or the GNU extension __thread.

Her iş parçacığı için benzersiz bir konum tutulur; böylece yalnızca o iş parçacığı kendi değişkenine erişebilir.

When this is used the sections .tdata and .tbss are used in the ELF. Which are like .data (initialized) and .bss (not initialized) but for TLS.

Bunun kullanıldığı durumda ELF’te .tdata ve .tbss bölümleri kullanılır. Bunlar TLS için .data (başlatılmış) ve .bss (başlatılmamış) gibidir.

Each variable will hace an entry in the TLS header specifying the size and the TLS offset, which is the offset it will use in the thread’s local data area.

Her değişken TLS başlığında boyutu ve TLS offset’ini belirten bir girişe sahip olacaktır; bu offset, değişkenin iş parçacığının yerel veri alanında kullanacağı ofsettir.

The __TLS_MODULE_BASE is a symbol used to refer to the base address of the thread local storage and points to the area in memory that contains all the thread-local data of a module.

__TLS_MODULE_BASE sembolü, thread local storage’ın taban adresine referans vermek için kullanılır ve bir modülün tüm thread-local verilerini içeren bellek alanını işaret eder.

Auxiliary Vector (auxv) and vDSO

The Linux kernel passes an auxiliary vector to processes containing useful addresses and flags for the runtime:

  • AT_RANDOM: points to 16 random bytes used by glibc for the stack canary and other PRNG seeds.
  • AT_SYSINFO_EHDR: base address of the vDSO mapping (handy to find __kernel_* syscalls and gadgets).
  • AT_EXECFN, AT_BASE, AT_PAGESZ, etc.

Linux çekirdeği, runtime için faydalı adresler ve bayraklar içeren bir auxiliary vector’u işlemlere geçirir:

  • AT_RANDOM: glibc’nin stack canary ve diğer PRNG tohumları için kullandığı 16 rastgele byte’a işaret eder.
  • AT_SYSINFO_EHDR: vDSO mapping’inin taban adresi ( __kernel_* syscall’ları ve gadget’ları bulmak için kullanışlı).
  • AT_EXECFN, AT_BASE, AT_PAGESZ, vb.

As an attacker, if you can read memory or files under /proc, you can often leak these without an infoleak in the target process:

Bir saldırgan olarak, eğer belleği veya /proc altındaki dosyaları okuyabiliyorsanız, genellikle bunları hedef süreçte bir infoleak olmadan leak edebilirsiniz:

# Show the auxv of a running process
cat /proc/$(pidof target)/auxv | xxd

# From your own process (helper snippet)
#include <sys/auxv.h>
#include <stdio.h>
int main(){
printf("AT_RANDOM=%p\n", (void*)getauxval(AT_RANDOM));
printf("AT_SYSINFO_EHDR=%p\n", (void*)getauxval(AT_SYSINFO_EHDR));
}

Leaking AT_RANDOM, eğer o pointer’ı dereference edebiliyorsanız size canary değerini verir; AT_SYSINFO_EHDR ise gadget’lar için tarama yapabileceğiniz veya hızlı syscalls’ları doğrudan çağırabileceğiniz bir vDSO tabanı sağlar.

Referanslar

  • GCC Common Function Attributes (ifunc / STT_GNU_IFUNC): https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-14.3.0/gcc/Common-Function-Attributes.html
  • GNU ld -z pack-relative-relocs / DT_RELR dokümanları: https://sourceware.org/binutils/docs/ld.html
  • ld.so(8) – Dynamic Loader arama sırası, RPATH/RUNPATH, secure-execution kuralları (AT_SECURE): https://man7.org/linux/man-pages/man8/ld.so.8.html
  • getauxval(3) – Auxiliary vector ve AT_* sabitleri: https://man7.org/linux/man-pages/man3/getauxval.3.html

Tip

AWS Hacking’i öğrenin ve pratik yapın:HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE)
GCP Hacking’i öğrenin ve pratik yapın: HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE) Azure Hacking’i öğrenin ve pratik yapın: HackTricks Training Azure Red Team Expert (AzRTE)

HackTricks'i Destekleyin