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Ubuntu 20.10 で NASM バージョン 2.15.04 を使用して、64 ビット アセンブリで単純なスタック カナリアをコーディングしようとしています。以下のコードを実行すると、コマンドでアセンブルおよびリンクするときにセグメンテーション違反が発生しnasm -felf64 canary.asm && ld canary.oます。

            global  _start

            section .text
_start:     endbr64
            push    rbp                     ; Save base pointer
            mov     rbp, rsp                ; Set the stack pointer
            call    _func                   ; Call _func
            mov     rdi, rax                ; Save return value of _func in RDI
            mov     rax, 0x3c               ; Specify exit syscall 
            syscall                         ; Exit

_func:      endbr64
            push    rbp                     ; Save the base pointer
            mov     rbp, rsp                ; Set the stack pointer
            sub     rsp, 0x8                ; Adjust the stack pointer
            mov     rax,  qword fs:[0x28]   ; Get stack canary
            mov     qword [rbp - 0x8], rax  ; Save stack canary on the stack
            xor     eax, eax                ; Clear RAX
            mov     rax, 0x1                ; Specify write syscall
            mov     rdi, 0x1                ; Specify stdout
            mov     rsi, msg                ; Char* buffer to print
            mov     rdx, 0xd                ; Length of the buffer
            syscall                         ; Write msg
            mov     rax, qword [rbp - 0x8]  ; Retrieve the stack canary
            xor     rax, qword fs:[0x28]    ; Compare to original value    
            je      _return                 ; Jump to _return if canary matched original
            xor     eax, eax                ; Clear RAX
            mov     rax, 0x1                ; Specify write syscall 
            mov     rdi, 0x1                ; Specify stdout
            mov     rsi, stack_fail         ; Char* buffer to print
            mov     rdx, 0x18               ; Length of the buffer 
            syscall                         ; Write stack_fail
            mov     rax, 0x3c               ; Specify exit syscall
            mov     rax, 0x1                ; Specify error code 1    
            syscall                         ; Exit

_return:    xor     eax, eax                ; Set return value to 0
            add     rsp, 0x8                ; Reset stack pointer
            pop     rbp                     ; Get original base pointer
            ret                             ; Return 

            section .data
msg:        db      "Hello, World", 0xa, 0x0
stack_fail  db      "Stack smashing detected", 0xa, 0x0

GDB を使用してデバッグすると、16 行目でセグメンテーション違反が発生していることがわかりますmov rax, qword fs:[0x28]。

─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── code:x86:64 ────
     0x40101b <_func+4>        push   rbp
     0x40101c <_func+5>        mov    rbp, rsp
     0x40101f <_func+8>        sub    rsp, 0x8
 →   0x401023 <_func+12>       mov    rax, QWORD PTR fs:0x28
     0x40102c <_func+21>       mov    QWORD PTR [rbp-0x8], rax
     0x401030 <_func+25>       xor    eax, eax
     0x401032 <_func+27>       mov    eax, 0x1
     0x401037 <_func+32>       mov    edi, 0x1
     0x40103c <_func+37>       movabs rsi, 0x402000
─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── threads ────
[#0] Id 1, Name: "a.out", stopped 0x401023 in _func (), reason: SIGSEGV

ただし、アセンブルし、libc を介して動的にリンクするとnasm -felf64 canary.asm && ld canary.o -lc -dynamic-linker /usr/lib64/ld-linux-x86-64.so.2、実行が成功し、セグメンテーション エラーが発生しなくなりました。

Radare2 を使用して最終的なバイナリを比較すると、両方のバージョンが問題の命令を次のように同じようにアセンブルしたことがわかります。

0x00401023 64488b042528. mov rax, qword fs:[0x28]

どちらの場合も GDB は、その命令の実行時に FS レジスタが 0x0000 であることも示しています。

したがって、バイナリが libc とリンクされているかどうかに関係なく、命令バイトと FS レジスタは同一であり、コードは libc からの外部シンボルを使用していません。libc をリンクすると実行が成功するのに、libc をリンクしないとセグメンテーション違反が発生するのはなぜですか? それは可能ですか、そして/またはlibcをリンクせずにこれをどのように実装しますか?

注: この例でのスタック カナリアの関連性または必要性は、質問の焦点では​​ありません。

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