XCTF 2021决赛house_of_pig堆利用技术解析

1. XCTF 2021 Final house_of_pig 赛题解析

house_of_pig是XCTF 2021总决赛中出现的一道高质量堆利用题目，考察选手对glibc堆管理机制的深入理解以及复杂漏洞链的构造能力。这道题目融合了多种堆利用技术，包括但不限于UAF（Use After Free）、堆风水（Heap Feng Shui）、tcache poisoning以及FSOP（File Stream Oriented Programming）等高级利用技巧。

题目环境基于glibc 2.31，这个版本引入了tcache key机制来缓解部分堆利用技术，但house_of_pig通过精心设计的交互逻辑，仍然为选手提供了多种可能的利用路径。题目名称中的"pig"可能暗指需要像搭积木一样（Pig意为堆积）精心构造堆布局，也可能暗示需要利用类似house of pig的利用技术。

2. 题目逆向分析与漏洞定位

2.1 程序功能分析

通过逆向工程可以还原出程序的主要功能模块：

1. 用户管理系统：

   • 注册功能：最多创建5个用户，每个用户结构体0x80字节
   • 登录功能：通过用户名密码验证
   • 删除功能：释放用户结构体但未清空指针

2. 笔记系统：

   • 添加笔记：分配0x100字节chunk存储笔记内容
   • 编辑笔记：存在堆溢出漏洞（关键漏洞点）
   • 删除笔记：正确释放内存但存在UAF可能

3. VIP功能：

   • 需要特定用户权限
   • 提供额外的内存分配和释放操作

2.2 关键漏洞点

程序存在两个主要漏洞：

1. 用户删除后的UAF：

c复制void delete_user() {
    if (current_user) {
        free(current_user);  // 释放后未置空指针
        puts("User deleted.");
    }
}

2. 笔记编辑时的堆溢出：

c复制void edit_note() {
    if (current_note) {
        printf("Input new content: ");
        read(0, c