什么是PIE？

PIE全称是position-independent executable，中文解释为地址无关可执行文件，该技术是一个针对代码段（.text）、数据段（.data）、未初始化全局变量段（.bss）等固定地址的一个防护技术，如果程序开启了PIE保护的话，在每次加载程序时都变换加载地址。

如何开启PIE?

在用gcc编译时，使用如下命令：

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gcc -o test test.c // 默认情况下，不开启PIE

gcc -fpie -pie -o test test.c // 开启PIE，此时强度为1

gcc -fPIE -pie -o test test.c // 开启PIE，此时为最高强度2

gcc -fpic -o test test.c // 开启PIC，此时强度为1，不会开启PIE

gcc -fPIC -o test test.c // 开启PIC，此时为最高强度2，不会开启PIE

另外，只有在系统随机化功能开启的时候，PIE才真正的开启。否则，每次运行程序时，程序的装载地址都是固定不变的。

可以通过如下命令查看当前系统随机化功能的状态：

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$ cat /proc/sys/kernel/randomize_va_space

其中，返回值有如下含义：

  • 0 = 关闭
  • 1 = 半随机。共享库、栈、mmap() 以及 VDSO 将被随机化。
  • 2 = 全随机。除了1中所述，还有heap。

可以通过如下命令修改为全随机（具体可参考https://blog.csdn.net/counsellor/article/details/81543197）：

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$ sudo sysctl -w kernel.randomize_va_space=2

PIE绕过

  1. 直接leak出地址。
  2. 通过覆盖低位实现有范围限制的任意执行。（最低3/2个byte值为固定的，即在偏移0x000~0xfff任意处执行，必要时可以选择爆破，概率也不算太低）
  3. 直接调用vsyscall。