0x01 OpCode

opcode又稱為操作碼，是將python原始碼進行編譯之後的結果，python虛擬機器無法直接執行human-readable的原始碼，因此python編譯器第一步先將原始碼進行編譯，以此得到opcode。例如在執行python程式時一般會先生成一個pyc檔案，pyc檔案就是編譯後的結果，其中含有opcode序列。

如何檢視一個函式的OpCode?

def a():
 if 1 == 2:
  print("flag{****}")

print "Opcode of a():",a.__code__.co_code.encode('hex')

通過此方法我們可以得到a函式的OpCode

Opcode of a(): 6401006402006b020072140064030047486e000064000053

我們可以通過dis庫獲得相應的解析結果。

import dis

dis.dis('6401006402006b020072140064030047486e000064000053'.decode('hex'))

得到反編譯的結果

0 LOAD_CONST 1 (1)
3 LOAD_CONST 2 (2)
6 COMPARE_OP 2 (==)
9 POP_JUMP_IF_FALSE 20
12 LOAD_CONST 3 (3)
15 LOAD_BUILD_CLASS
16 YIELD_FROM
17 JUMP_FORWARD 0 (to 20)

>> 20 LOAD_CONST 0 (0)
23 RETURN_VALUE

常見的位元組碼指令

為了進一步研究OpCode，我們可以對dis的disassemble_string函式進行patch

在124行加入

print hex(op).ljust(6),

可以檢視具體的位元組碼。

0 LOAD_CONST 0x64 1 (1)
3 LOAD_CONST 0x64 2 (2)
6 COMPARE_OP 0x6b 2 (==)
9 POP_JUMP_IF_FALSE 0x72 20
12 LOAD_CONST 0x64 3 (3)
15 LOAD_BUILD_CLASS 0x47

16 YIELD_FROM 0x48
17 JUMP_FORWARD 0x6e 0 (to 20)
>> 20 LOAD_CONST 0x64 0 (0)
23 RETURN_VALUE 0x53

變數

指令名	操作
LOAD_GLOBAL	讀取全域性變數
STORE_GLOBAL	給全域性變數賦值
LOAD_FAST	讀取區域性變數
STORE_FAST	給區域性變數賦值
LOAD_CONST	讀取常量

IF

指令名	操作
POP_JUMP_IF_FALSE	當條件為假的時候跳轉
JUMP_FORWARD	直接跳轉

CMP_OP

cmp_op = ('<','<=','==','!=','>','>=','in','not in','is','is not','exception match','BAD')

其餘的指令參考OpCode原始碼

0x02 利用OpCode改變程式執行邏輯

在Python中，我們可以對任意函式的__code__引數進行賦值，通過對其進行賦值，我們可以改變程式執行邏輯。

Example1

def a():
 if 1 == 2:
  print("flag{****}")

在沙箱環境中我們需要呼叫這個函式，但是此函式我們無法執行到print語句。因此我們需要通過某種方法得到flag

Solution 1

我們直接獲取a.__code__.co_consts，檢視所有的常量。即可知道flag

(None,1,2,'flag{****}')

Solution 2

更改程式執行邏輯

CodeType建構函式

def __init__(self,argcount,nlocals,stacksize,flags,code,consts,names,varnames,filename,name,firstlineno,lnotab,freevars=None,cellvars=None):

上述函式其餘引數均可通過__code.__.co_xxx獲得

因此我們

def a():
 if 1 == 2:
  print("flag{****}")

for name in dir(a.__code__):
 print name,getattr(a.__code__,name)

輸出

co_argcount 0
co_cellvars ()
co_code ddkrdGHndS
co_consts (None,'flag{****}')
co_filename example1.py
co_firstlineno 1
co_flags 67
co_freevars ()
co_lnotab

co_name a
co_names ()
co_nlocals 0
co_stacksize 2
co_varnames ()

構造相應目的碼

def a():
 if 1 != 2:
  print("flag{****}")

print "Opcode of a():",a.__code__.co_code.encode('hex')

得到code

6401006402006b030072140064030047486e000064000053

構造payload

def a():
 if 1 == 2:
  print("flag{****}")

newcode = type(a.__code__)
code = "6401006402006b030072140064030047486e000064000053".decode('hex')
code = newcode(0,67,(None,'flag{****}'),(),"xxx","a","")
a.__code__ = code

a()

即可輸出flag

Example 2

def target(flag):
 def printflag():
  if flag == "":
   print flag
 return printflag

flag = target("flag{*******}")

這一次因為是通過變數傳入引數，我們無法通過上一次讀co_consts獲得變數。但是我們這次依舊可以通過重寫code獲得flag。

構造替代函式

def target(flag):
 def printflag():
  if flag != "":
   print flag
 return printflag
a = target("xxx")
import types
code = a.__code__.co_code.encode('hex')
print code

EXP

newcode = type(flag.__code__)
code = "8800006401006b030072140088000047486e000064000053".decode('hex')
code = newcode(0,19,''),"example2.py","printflag","",('flag',),())
flag.__code__ = code
flag()

➜ python example2exp.py
8800006401006b030072140088000047486e000064000053
➜ python example2.py
flag{*******}

總結

以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，謝謝大家對我們的支援。