Pwntools 是一个 CTF 框架和漏洞利用开发库，用 Python 开发，由 rapid 设计，旨在让使用者简单快速的编写 exp 脚本。包含了本地执行、远程连接读写、shellcode 生成、ROP 链的构建、ELF 解析、符号泄露众多强大功能。
安装
安装binutils：
Copy git clone https://github.com/Gallopsled/pwntools-binutils
sudo apt-get install software-properties-common
sudo apt-add-repository ppa:pwntools/binutils
sudo apt-get update
sudo apt-get install binutils-arm-linux-gnu 安装capstone：
Copy git clone https://github.com/aquynh/capstone
cd capstone
make
sudo make install 安装pwntools:
Copy sudo apt-get install libssl-dev
sudo pip install pwntools 如果你在使用 Arch Linux，则可以通过 AUR 直接安装，这个包目前是由我维护的，如果有什么问题，欢迎与我交流：
Copy $ yaourt -S python2-pwntools
或者
$ yaourt -S python2-pwntools-git 但是由于 Arch 没有 PPA 源，如果想要支持更多的体系结构（如 arm, aarch64 等），只能手动编译安装相应的 binutils，使用下面的脚本，注意将变量 V 和 ARCH 换成你需要的。binutils 源码
Copy #!/usr/bin/env bash
V = 2.29 # binutils version
ARCH = arm # target architecture
cd /tmp
wget -nc https://ftp.gnu.org/gnu/binutils/binutils- $V .tar.xz
wget -nc https://ftp.gnu.org/gnu/binutils/binutils- $V .tar.xz.sig
# gpg --keyserver keys.gnupg.net --recv-keys C3126D3B4AE55E93
# gpg --verify binutils-$V.tar.xz.sig
tar xf binutils- $V .tar.xz
mkdir binutils-build
cd binutils-build
export AR = ar
export AS = as
. ./binutils- $V /configure \
--prefix=/usr/local \
--target=$ARCH-unknown-linux-gnu \
--disable-static \
--disable-multilib \
--disable-werror \
--disable-nls
make
sudo make install 测试安装是否成功：
Copy >>> from pwn import *
>>> asm ( 'nop' )
'\x90'
>>> asm ( 'nop' , arch = 'arm' )
'\x00\xf0 \xe3' 模块简介
Pwntools 分为两个模块，一个是 pwn，简单地使用 from pwn import * 即可将所有子模块和一些常用的系统库导入到当前命名空间中，是专门针对 CTF 比赛的；而另一个模块是 pwnlib，它更推荐你仅仅导入需要的子模块，常用于基于 pwntools 的开发。
下面是 pwnlib 的一些子模块（常用模块和函数加粗显示）：
asm
constants：对不同架构和操作系统的常量的快速访问
encoders：对 shellcode 进行编码
rop
tubes
useragents：useragent 字符串数据库
使用 Pwntools
下面我们对常用模块和函数做详细的介绍。
tubes
在一次漏洞利用中，首先当然要与二进制文件或者目标服务器进行交互，这就要用到 tubes 模块。
主要函数在 pwnlib.tubes.tube 中实现，子模块只实现某管道特殊的地方。四种管道和相对应的子模块如下：
pwnlib.tubes.process：进程
>>> p = process('/bin/sh')
pwnlib.tubes.serialtube：串口
pwnlib.tubes.sock：套接字
>>> r = remote('127.0.0.1', 1080)
pwnlib.tubes.ssh：SSH
>>> s = ssh(host='example.com, user='name', password='passwd')`
pwnlib.tubes.tube 中的主要函数：
interactive()：可同时读写管道，相当于回到 shell 模式进行交互，在取得 shell 之后调用
recv(numb=1096, timeout=default)：接收指定字节数的数据
recvline(keepends=True)：接收一行，可选择是否保留行尾的
recvrepeat(timeout=default)：接收数据直到 EOF 或 timeout
recvuntil(delims, timeout=default)：接收数据直到 delims 出现
sendline(data)：发送一行，默认在行尾加
下面是一个例子，先使用 listen 开启一个本地的监听端口，然后使用 remote 开启一个套接字管道与之交互：
Copy >>> from pwn import *
>>> l = listen()
[x] Trying to bind to 0.0.0.0 on port 0
[x] Trying to bind to 0.0.0.0 on port 0: Trying 0.0.0.0
[+] Trying to bind to 0.0.0.0 on port 0: Done
[x] Waiting for connections on 0.0.0.0:46147
>>> r = remote('localhost', l.lport)
[x] Opening connection to localhost on port 46147
[x] Opening connection to localhost on port 46147: Trying ::1
[x] Opening connection to localhost on port 46147: Trying 127.0.0.1
[+] Opening connection to localhost on port 46147: Done
>>> [+] Waiting for connections on 0.0.0.0:46147: Got connection from 127.0.0.1 on port 38684
>>> c = l.wait_for_connection()
>>> r.send('hello\n')
>>> c.recv()
'hello\n'
>>> r.send('hello\n')
>>> c.recvline()
'hello\n'
>>> r.sendline('hello')
>>> c.recv()
'hello\n'
>>> r.sendline('hello')
>>> c.recvline()
'hello\n'
>>> r.sendline('hello')
>>> c.recvline(keepends=False)
'hello'
>>> r.send('hello world')
>>> c.recvuntil('hello')
'hello'
>>> c.recv()
' world'
>>> c.close()
[*] Closed connection to 127.0.0.1 port 38684
>>> r.close()
[*] Closed connection to localhost port 46147 下面是一个与进程交互的例子：
Copy >>> p = process('/bin/sh')
[x] Starting local process '/bin/sh'
[+] Starting local process '/bin/sh': pid 26481
>>> p.sendline('sleep 3; echo hello world;')
>>> p.recvline(timeout=1)
'hello world\n'
>>> p.sendline('sleep 3; echo hello world;')
>>> p.recvline(timeout=1)
''
>>> p.recvline(timeout=5)
'hello world\n'
>>> p.interactive()
[*] Switching to interactive mode
whoami
firmy
^C[*] Interrupted
>>> p.close()
[*] Stopped process '/bin/sh' (pid 26481) shellcraft
使用 shellcraft 模块可以生成对应架构和 shellcode 代码，直接使用链式调用的方法就可以得到，首先指定体系结构，再指定操作系统：
Copy >>> print shellcraft.i386.nop().strip('\n')
nop
>>> print shellcraft.i386.linux.sh()
/* execve(path='/bin///sh', argv=['sh'], envp=0) */
/* push '/bin///sh\x00' */
push 0x68
push 0x732f2f2f
push 0x6e69622f
mov ebx, esp
/* push argument array ['sh\x00'] */
/* push 'sh\x00\x00' */
push 0x1010101
xor dword ptr [esp], 0x1016972
xor ecx, ecx
push ecx /* null terminate */
push 4
pop ecx
add ecx, esp
push ecx /* 'sh\x00' */
mov ecx, esp
xor edx, edx
/* call execve() */
push SYS_execve /* 0xb */
pop eax
int 0x80 asm
该模块用于汇编和反汇编代码。
体系结构，端序和字长需要在 asm() 和 disasm() 中设置，但为了避免重复，运行时变量最好使用 pwnlib.context 来设置。
汇编：(pwnlib.asm.asm)
Copy >>> asm('nop')
'\x90'
>>> asm(shellcraft.nop())
'\x90'
>>> asm('nop', arch='arm')
'\x00\xf0 \xe3'
>>> context.arch = 'arm'
>>> context.os = 'linux'
>>> context.endian = 'little'
>>> context.word_size = 32
>>> context
ContextType(arch = 'arm', bits = 32, endian = 'little', os = 'linux')
>>> asm('nop')
'\x00\xf0 \xe3'
Copy >>> asm('mov eax, 1')
'\xb8\x01\x00\x00\x00'
>>> asm('mov eax, 1').encode('hex')
'b801000000' 请注意，这里我们生成了 i386 和 arm 两种不同体系结构的 nop，当你使用不同与本机平台的汇编时，需要安装该平台的 binutils，方法在上面已经介绍过了。
反汇编：(pwnlib.asm.disasm)
Copy >>> print disasm('\xb8\x01\x00\x00\x00')
0: b8 01 00 00 00 mov eax,0x1
>>> print disasm('6a0258cd80ebf9'.decode('hex'))
0: 6a 02 push 0x2
2: 58 pop eax
3: cd 80 int 0x80
5: eb f9 jmp 0x0 构建具有指定二进制数据的 ELF 文件：(pwnlib.asm.make_elf)
Copy >>> context.clear(arch='amd64')
>>> context
ContextType(arch = 'amd64', bits = 64, endian = 'little')
>>> bin_sh = asm(shellcraft.amd64.linux.sh())
>>> bin_sh
'jhH\xb8/bin///sPH\x89\xe7hri\x01\x01\x814$\x01\x01\x01\x011\xf6Vj\x08^H\x01\xe6VH\x89\xe61\xd2j;X\x0f\x05'
>>> filename = make_elf(bin_sh, extract=False)
>>> filename
'/tmp/pwn-asm-V4GWGN/step3-elf'
>>> p = process(filename)
[x] Starting local process '/tmp/pwn-asm-V4GWGN/step3-elf'
[+] Starting local process '/tmp/pwn-asm-V4GWGN/step3-elf': pid 28323
>>> p.sendline('echo hello')
>>> p.recv()
'hello\n' 这里我们生成了 amd64，即 64 位 /bin/sh 的 shellcode，配合上 asm 函数，即可通过 make_elf 得到 ELF 文件。
另一个函数 pwnlib.asm.make_elf_from_assembly 允许你构建具有指定汇编代码的 ELF 文件：
Copy >>> asm_sh = shellcraft.amd64.linux.sh()
>>> print asm_sh
/* execve(path='/bin///sh', argv=['sh'], envp=0) */
/* push '/bin///sh\x00' */
push 0x68
mov rax, 0x732f2f2f6e69622f
push rax
mov rdi, rsp
/* push argument array ['sh\x00'] */
/* push 'sh\x00' */
push 0x1010101 ^ 0x6873
xor dword ptr [rsp], 0x1010101
xor esi, esi /* 0 */
push rsi /* null terminate */
push 8
pop rsi
add rsi, rsp
push rsi /* 'sh\x00' */
mov rsi, rsp
xor edx, edx /* 0 */
/* call execve() */
push SYS_execve /* 0x3b */
pop rax
syscall
>>> filename = make_elf_from_assembly(asm_sh)
>>> filename
'/tmp/pwn-asm-ApZ4_p/step3'
>>> p = process(filename)
[x] Starting local process '/tmp/pwn-asm-ApZ4_p/step3'
[+] Starting local process '/tmp/pwn-asm-ApZ4_p/step3': pid 28429
>>> p.sendline('echo hello')
>>> p.recv()
'hello\n' 与上一个函数不同的是，make_elf_from_assembly 直接从汇编生成 ELF 文件，并且保留了所有的符号，例如标签和局部变量等。
elf
该模块用于 ELF 二进制文件的操作，包括符号查找、虚拟内存、文件偏移，以及修改和保存二进制文件等功能。(pwnlib.elf.elf.ELF)
Copy >>> e = ELF('/bin/cat')
[*] '/bin/cat'
Arch: amd64-64-little
RELRO: Full RELRO
Stack: Canary found
NX: NX enabled
PIE: PIE enabled
>>> print hex(e.address)
0x400000
>>> print hex(e.symbols['write'])
0x401680
>>> print hex(e.got['write'])
0x60b070
>>> print hex(e.plt['write'])
0x401680 上面的代码分别获得了 ELF 文件装载的基地址、函数地址、GOT 表地址和 PLT 表地址。
我们常常用它打开一个 libc.so，从而得到 system 函数的位置，这在 CTF 中是非常有用的：
Copy >>> e = ELF('/usr/lib/libc.so.6')
[*] '/usr/lib/libc.so.6'
Arch: amd64-64-little
RELRO: Full RELRO
Stack: Canary found
NX: NX enabled
PIE: PIE enabled
>>> print hex(e.symbols['system'])
0x42010 我们甚至可以修改 ELF 文件的代码：
Copy >>> e = ELF('/bin/cat')
>>> e.read(e.address+1, 3)
'ELF'
>>> e.asm(e.address, 'ret')
>>> e.save('/tmp/quiet-cat')
>>> disasm(file('/tmp/quiet-cat','rb').read(1))
' 0: c3 ret' 下面是一些常用函数：
asm(address, assembly)：汇编指定指令并插入到 ELF 的指定地址处，需要使用 ELF.save() 保存
bss(offset)：返回 .bss 段加上 offset 后的地址
disasm(address, n_bytes)：返回对指定虚拟地址进行反汇编后的字符串
offset_to_vaddr(offset)：将指定偏移转换为虚拟地址
vaddr_to_offset(address)：将指定虚拟地址转换为文件偏移
read(address, count)：从指定虚拟地址读取 count 个字节的数据
write(address, data)：在指定虚拟地址处写入 data
section(name)：获取 name 段的数据
debug()：使用 gdb.debug() 进行调试
最后还要注意一下 pwnlib.elf.corefile，它用于处理核心转储文件（Core Dump），当我们在写利用代码时，核心转储文件是非常有用的，关于它更详细的内容已经在前面 Linux基础一章中讲过，这里我们还是使用那一章中的示例代码，但使用 pwntools 来操作。
Copy >>> core = Corefile('/tmp/core-a.out-30555-1507796886')
[x] Parsing corefile...
[*] '/tmp/core-a.out-30555-1507796886'
Arch: i386-32-little
EIP: 0x565cd57b
ESP: 0x4141413d
Exe: '/home/firmy/a.out' (0x565cd000)
Fault: 0x4141413d
[+] Parsing corefile...: Done
>>> core.registers
{'xds': 43, 'eip': 1448924539, 'xss': 43, 'esp': 1094795581, 'xgs': 99, 'edi': 0, 'orig_eax': 4294967295, 'xcs': 35, 'eax': 1, 'ebp': 1094795585, 'xes': 43, 'eflags': 66182, 'edx': 4151195744, 'ebx': 1094795585, 'xfs': 0, 'esi': 4151189032, 'ecx': 1094795585}
>>> print core.maps
565cd000-565ce000 r-xp 1000 /home/firmy/a.out
565ce000-565cf000 r--p 1000 /home/firmy/a.out
565cf000-565d0000 rw-p 1000 /home/firmy/a.out
57b3c000-57b5e000 rw-p 22000
f7510000-f76df000 r-xp 1cf000 /usr/lib32/libc-2.26.so
f76df000-f76e0000 ---p 1000 /usr/lib32/libc-2.26.so
f76e0000-f76e2000 r--p 2000 /usr/lib32/libc-2.26.so
f76e2000-f76e3000 rw-p 1000 /usr/lib32/libc-2.26.so
f76e3000-f76e6000 rw-p 3000
f7722000-f7724000 rw-p 2000
f7724000-f7726000 r--p 2000 [vvar]
f7726000-f7728000 r-xp 2000 [vdso]
f7728000-f774d000 r-xp 25000 /usr/lib32/ld-2.26.so
f774d000-f774e000 r--p 1000 /usr/lib32/ld-2.26.so
f774e000-f774f000 rw-p 1000 /usr/lib32/ld-2.26.so
ffe37000-ffe58000 rw-p 21000 [stack]
>>> print hex(core.fault_addr)
0x4141413d
>>> print hex(core.pc)
0x565cd57b
>>> print core.libc
f7510000-f76df000 r-xp 1cf000 /usr/lib32/libc-2.26.so dynelf
pwnlib.dynelf.DynELF
该模块是专门用来应对无 libc 情况下的漏洞利用。它首先找到 glibc 的基地址，然后使用符号表和字符串表对所有符号进行解析，直到找到我们需要的函数的符号。这是一个有趣的话题，我们会专门开一个章节去讲解它。详见 4.4 使用 DynELF 泄露函数地址
fmtstr
pwnlib.fmtstr.FmtStr，pwnlib.fmtstr.fmtstr_payload
该模块用于格式化字符串漏洞的利用，格式化字符串漏洞是 CTF 中一种常见的题型，我们会在后面的章节中详细讲述，关于该模块的使用也会留到那儿。详见 3.3.1 格式化字符串漏洞
gdb
pwnlib.gdb
在写漏洞利用的时候，常常需要使用 gdb 动态调试，该模块就提供了这方面的支持。
两个常用函数：
gdb.attach(target, gdbscript=None)：在一个新终端打开 gdb 并 attach 到指定 PID 的进程，或是一个 pwnlib.tubes 对象。
gdb.debug(args, gdbscript=None)：在新终端中使用 gdb 加载一个二进制文件。
上面两种方法都可以在开启的时候传递一个脚本到 gdb，可以很方便地做一些操作，如自动设置断点。
Copy # attach to pid 1234
gdb . attach ( 1234 )
# attach to a process
bash = process ( 'bash' )
gdb . attach (bash, '''
set follow-fork-mode child
continue
''' )
bash . sendline ( 'whoami' )
Copy # Create a new process, and stop it at 'main'
io = gdb.debug('bash', '''
# Wait until we hit the main executable's entry point
break _start
continue
# Now set breakpoint on shared library routines
break malloc
break free
continue
''') memleak
pwnlib.memleak
该模块用于内存泄露的利用。可用作装饰器。它会将泄露的内存缓存起来，在漏洞利用过程中可能会用到。
rop
util
pwnlib.util.packing, pwnlib.util.cyclic
util 其实是一些模块的集合，包含了一些实用的小工具。这里主要介绍两个，packing 和 cyclic。
packing 模块用于将整数打包和解包，它简化了标准库中的 struct.pack 和 struct.unpack 函数，同时增加了对任意宽度整数的支持。
使用 p32, p64, u32, u64 函数分别对 32 位和 64 位整数打包和解包，也可以使用 pack() 自己定义长度，另外添加参数 endian 和 signed 设置端序和是否带符号。
Copy >>> p32(0xdeadbeef)
'\xef\xbe\xad\xde'
>>> p64(0xdeadbeef).encode('hex')
'efbeadde00000000'
>>> p32(0xdeadbeef, endian='big', sign='unsigned')
'\xde\xad\xbe\xef'
Copy >>> u32('1234')
875770417
>>> u32('1234', endian='big', sign='signed')
825373492
>>> u32('\xef\xbe\xad\xde')
3735928559 cyclic 模块在缓冲区溢出中很有用，它帮助生成模式字符串，然后查找偏移，以确定返回地址。
Copy >>> cyclic(20)
'aaaabaaacaaadaaaeaaa'
>>> cyclic_find(0x61616162)
4 Pwntools 在 CTF 中的运用
可以在下面的仓库中找到大量使用 pwntools 的 write-up： pwntools-write-ups
参考资料