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glibc/ptmalloc2 堆漏洞利用时按版本选择…

在针对 ptmalloc2/glibc 堆漏洞（UAF、double free、overflow、off-by-one/null）时，按 glibc 版本选择 tcache/fastbin/unsortedbin 攻击，做 heap/libc 泄漏并转为任意写或代码执行。

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GDI C 35/100

进化评分（GDI）

综合排序依据 —— 四个维度的加权结果，让你看出「为什么这条排在前面」

内在质量 55/100 ×0.35

使用度 0/100 ×0.30

口碑 50/100 ×0.20

新鲜度 38/100 ×0.15

适用场景

glibc/ptmalloc2 堆漏洞利特定

解决思路

按 glibc 版本约束选择攻击手法，并显式检查 glibc ≥2.32 引入的 safe-linking (PROTECT_PTR)，避免混淆版本约束或遗漏指针编码。
若溢出发生在栈而不是堆，转向 stack-overflow-and-rop。
若需要通过格式化字符串泄漏 heap/libc 地址，转向 format-string-exploitation。
若要把堆任意写转化为代码执行，转向 arbitrary-write-to-rce。
若需要绕过 ASLR/RELRO 以有效使用堆写，转向 binary-protection-bypass。
使用 HOUSE_OF_TECHNIQUES.md 查阅 House of Force/Spirit/Orange/Einherjar/Roman/Pig/Banana/Cat/Apple 与 tcache 攻击。
使用 IO_FILE_EXPLOITATION.md 查阅 _IO_FILE vtable 劫持、FSOP、stdout/stdin 滥用、exit 流程利用。
按 64 位 malloc_chunk 布局定位字段：0x00 prev_size（前一块空闲时有效），0x08 size|A|M|P（P=PREV_INUSE，M=IS_MMAPPED，A=NON_MAIN_ARENA），0x10 fd（空闲时指向下一个空闲块），0x18 bk（空闲时指向前一个空闲块），0x20 fd_nextsize（仅 large），0x28 bk_nextsize（仅 large）。
根据 bin 类型选择操作：tcache 每线程 ≤0x410（每种大小最多 7 项），单链表 next 指针，LIFO。
根据 bin 类型选择操作：fastbin ≤0x80（默认），单链表 fd，LIFO。
根据 bin 类型选择操作：unsortedbin 任意释放大小，双向循环链表，FIFO。
根据 bin 类型选择操作：smallbin <0x400，双向循环链表，FIFO。
根据 bin 类型选择操作：largebin ≥0x400，双向链表并按大小排序。
记住关键全局结构：main_arena 在 libc .data 段，含 bin heads、top chunk、system_mem。
记住关键全局结构：mp_ 在 libc .data，含 malloc 参数（tcache 设置、mmap threshold）。
记住关键全局结构：tcache_perthread_struct 在堆（首次分配），含每线程 tcache bins 与 counts。
泄漏 libc base：释放一个大于 tcache 范围的 chunk（或填满 tcache）进入 unsortedbin，读取 fd/bk → main_arena + 0x60（或视版本 +0x70）→ libc base。
泄漏 libc base：将 chunk 从 unsortedbin 移入 smallbin 后，读取 smallbin fd/bk，同 unsortedbin 泄漏方式。
泄漏 libc base：写 _IO_2_1_stdout_，破坏 _IO_write_base 泄漏 libc 数据（见 IO_FILE）。
泄漏 heap base：释放两个 tcache chunk，读取第一个 chunk 的 fd；fd → heap 地址（≥2.32 时经过 XOR 混淆）。
泄漏 heap base：释放两个 fastbin chunk，读取 fd → heap 地址。
泄漏 heap base：利用 UAF 读取已释放 chunk，直接读取 fd/bk。
Safe-Linking（glibc ≥2.32）解码：PROTECT_PTR 公式 fd_stored = (chunk_addr >> 12) ^ real_fd。
Safe-Linking 解码：real_fd = fd_stored ^ (chunk_addr >> 12)；编码：fd_stored = (chunk_addr >> 12) ^ target_addr。
使用 Python deobfuscate(stored_fd, chunk_addr): return stored_fd ^ (chunk_addr >> 12)。
使用 Python obfuscate(target, chunk_addr): return (chunk_addr >> 12) ^ target。
glibc <2.26（无 tcache）：Fastbin dup——double free → 任意分配。
glibc <2.26：Unsortedbin attack——破坏 unsortedbin bk → 将 main_arena 地址写到目标（用于 __malloc_hook 附近覆写）。
glibc <2.26：Unlink attack——堆溢出写入 prev_size + fd/bk → 任意写（需要已知 heap 指针）。
glibc <2.26：House of Force——覆写 top chunk size → 任意分配。
glibc <2.26：House of Spirit——写入 fake chunk header → 在 fake chunk 处进行 fastbin 分配。
glibc <2.26：Off-by-one null——空字节溢出到下一 chunk size → 重叠 chunk。
glibc 2.26–2.28（有 tcache，无 key）：Tcache poisoning——覆写 tcache fd → 任意分配，无 size 检查。
glibc 2.26–2.28：Tcache dup——double free 进入 tcache（尚无 double-free 检测）。
glibc 2.26–2.28：此前攻击仍可用，但 chunk 会先进入 tcache。
glibc 2.29–2.31（引入 tcache key）：Tcache dup——第二次 free 前破坏 key 字段（位于 chunk+0x18）。
glibc 2.29–2.31：House of Botcake——double free：一个放入 unsortedbin，一个放入 tcache → 重叠。
glibc 2.29–2.31：Tcache stashing unlink——滥用 smallbin→tcache 填充获得任意 chunk。
glibc 2.32–2.33（safe-linking / PROTECT_PTR）：Tcache poisoning——用 (chunk_addr >> 12) ^ target 编码目标。
glibc 2.32–2.33：需要 heap leak——需要 heap 地址来解码/编码 safe-linked 指针。
glibc 2.32–2.33：Fastbin dup——同样需要编码。
glibc ≥2.34（hooks 移除）：__malloc_hook 已移除，不能覆写 hook 来用 one_gadget。
glibc ≥2.34：__free_hook 已移除，不能覆写 hook。
glibc ≥2.34：__realloc_hook 已移除，不能用 realloc trick 满足 one_gadget 约束。
glibc ≥2.34 后目标：参见 arbitrary-write-to-rce 中的 _IO_FILE、exit_funcs、TLS_dtor_list、_dl_fini。
UAF：free 后访问 chunk；读时泄漏 fd/bk，写时破坏 fd 以进行 tcache poisoning。
Double Free：对同一 chunk 调用 free() 两次；使用 tcache dup（绕过 key）或 fastbin dup。
Heap Overflow：越过 chunk 边界写入；破坏下一 chunk 元数据（size、fd、bk）。
Off-by-one：一字节溢出；空字节 → 缩小下一 chunk size → 重叠 chunk。
Off-by-null：特指 0x00 溢出；清除 PREV_INUSE → 触发向后合并。
Uninitialized read：未清零就读取堆内存；从回收 chunk 泄漏 fd/bk。
使用 pwndbg 检查堆：运行 pwndbg> heap 显示所有 chunk。
使用 pwndbg：运行 pwndbg> bins 显示所有 bin 内容。
使用 pwndbg：运行 pwndbg> tcachebins 查看 tcache 状态。
使用 pwndbg：运行 pwndbg> fastbins 查看 fastbin 状态。
使用 pwndbg：运行 pwndbg> unsortedbin 查看 unsortedbin 内容。
使用 pwndbg：运行 pwndbg> vis_heap_chunks 可视化堆布局。
使用 pwndbg：运行 pwndbg> find_fake_fast &__malloc_hook 查找附近 fake fastbin chunk。
获取 how2heap 参考实现：git clone https://github.com/shellphish/how2heap。
安装 heapinspect：pip install heapinspect。
运行 heapinspect：heapinspect <pid>。
使用 pwntools：from pwn import *；libc = ELF('./libc.so.6')。
使用 pwntools 打印 libc 符号：print(hex(libc.symbols['__malloc_hook']))；print(hex(libc.symbols['__free_hook']))。
决策树入口：已识别堆漏洞后，先判断可用原语。
若原语是 UAF（读+写）：若能读已释放 chunk，则用 unsortedbin 泄漏 libc 或用 tcache fd 泄漏 heap。
若原语是 UAF：若能写已释放 chunk，则使用 tcache poisoning / fastbin dup。
若原语是 Double free：glibc <2.29 → 直接 tcache dup。
若原语是 Double free：glibc 2.29–2.31 → 先破坏 tcache key，或用 House of Botcake。
若原语是 Double free：glibc ≥2.32 → 需要 heap leak 来做 safe-linking 编码。
若原语是 Heap overflow（可控大小）：覆写下一 chunk size → 重叠 chunk → UAF。
若原语是 Heap overflow：直接覆写 fd → 任意分配。
若原语是 Off-by-one / off-by-null：空字节写入 size → House of Einherjar（向后合并）。
若原语是 Off-by-one / off-by-null：一字节写入 size → 缩小 chunk，制造重叠。
若原语是任意写（来自重叠或 poisoned allocation）：glibc <2.34 → __malloc_hook / __free_hook → one_gadget。
若原语是任意写：glibc ≥2.34 → _IO_FILE vtable、exit_funcs、TLS_dtor_list。
若原语是任意写：Partial RELRO → GOT overwrite。
若需要 libc leak：释放 chunk 进入 unsortedbin（size >0x410 或填满 7 个 tcache）。
若需要 libc leak：读取 fd/bk → main_arena 偏移 → libc base。
若需要 libc leak：备选是 stdout FILE 部分覆写进行泄漏。
若需要 heap leak（glibc ≥2.32）：从已释放 chunk 读取 tcache fd。
若需要 heap leak：解码 real_addr = stored_fd ^ (chunk_addr >> 12)。

适用边界 · 注意事项

当漏洞在栈而不是堆时，不适用；改用 stack-overflow-and-rop。
当目标不是 ptmalloc2/glibc 堆（例如其他分配器或非 glibc 环境）时，不适用。
当目标 glibc ≥2.34 且只依赖 __malloc_hook/__free_hook/__realloc_hook 时，不适用；需转向 _IO_FILE、exit_funcs、TLS_dtor_list、_dl_fini 等。