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LD_PRELOAD的那些事

April 10 2013 , coding

前言

Sublime text 2在linux下的汉语输入一直是个问题,虽然网上流传着各种方法,但是一直没有一个完美的解决方案。尝试了几种方法,在ArchLinux+Xfce下一直是无效的,最近看到有人在aur上提交了sublime-text-imfix,通过LD_PRELOAD重新实现了gtk_im_context_set_client_window。这种方法可以成功的使用输入法了。

原理

LD_PRELOAD可以影响程序运行时的链接,它允许你定义在程序运行前优先加载动态链接库。这个功能主要用来有选择性的载入不同动态链接库中相同函数。通过这个环境变量,我们可以在主程序和其动态链接库的中间加载别的动态链接库,甚至覆盖正常的函数库。一方面,我们可以以此功能来使用自己的或是更好的函数(无需别人的源码),而另一方面,我们也可以以向别人的程序注入恶意程序,从而达到那不可告人的罪恶的目的。

我们知道,Linux的用的都是glibc,有一个叫libc.so.6的文件,这是几乎所有Linux下命令的动态链接中,其中有标准C的各种函数。对于GCC而言,默认情况下,所编译的程序中对标准C函数的链接,都是通过动态链接方式来链接libc.so.6这个函数库的。

OK,还是让我用一个例子来看一下用LD_PRELOAD来hack别人的程序。我们写一段下面的代码。

// verifypasswd.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(int argc,char **argv) {
    char passwd[] = "password";
    if (argc < 2) {
        printf("usage: %s <password>\n",argv[0]);
        return;
    }
    if (!strcmp(passwd,argv[1])) {
        printf("Correct Password!\n");
        return;
    }
    printf("Invalid Password!\n");
}

在上面这段程序中,我们使用了strcmp函数来判断两个字符串是否相等。下面,我们使用一个动态函数库来重载strcmp函数:

// hack.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int strcmp(const char *s1, const char *s2)
{
    printf("hack function invoked. s1= s2=/n", s1, s2);
    // always return 0, which means s1 equals to s2.
    return 0;
}

编译程序

 $ gcc -o verifypasswd verifypasswd.c
 $ gcc -shared -o hack.so hack.c

我们可以用 readelf -s hack.so 来查看其导出函数.测试一下程序:(得到正确结果)

$ ./verifypasswd asdf
Invalid Password!

设置LD_PRELOAD变量:(使我们重写过的strcmp函数的hack.so成为优先载入链接库)

$ export LD_PRELOAD="./hack.so"

再次运行程序:

$ ./verifypasswd asdf
hack function invoked. s1= s2=
Correct Password!

我们可以看到,1)我们的hack.so中的strcmp被调用了。2)主程序中运行结果被影响了。如果这是一个系统登录程序,那么这也就意味着我们用任意口令都可以进入系统了。编译时指定使用的动态链接库:

$ gcc -c hack.c
$ gcc -shared -fPCI -o libhack.so hack.o
$ gcc -o verifypasswd verifypasswd.c -L. -lhack -Wl,-rpath,./

再次运行程序:

$ ./verifypasswd asdf
hack function invoked. s1= s2=
Correct Password!

总结

动态库的搜索路径搜索的先后顺序是:

  1. 编译目标代码时指定的动态库搜索路径
  2. 环境变量LD_LIBRARY_PATH指定的动态库搜索路径
  3. 配置文件/etc/ld.so.conf中指定的动态库搜索路径
  4. 默认的动态库搜索路径/lib
  5. 默认的动态库搜索路径/usr/lib

在上述1、2、3指定动态库搜索路径时,都可指定多个动态库搜索路径,其搜索的先后顺序是按指定路径的先后顺序搜索的。

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