如何通过GCC/ld选项使程序.data段具备可执行权限？

问题 #

需要让程序的.data段具备可执行权限，尝试过-z execstack编译选项，但该选项仅让栈（内存映射中[stack]区域）获得rwxp权限，.data段对应内存映射中0x555555558000-0x555555559000区域仍为rw-p，未达到预期效果。要求通过ld链接器修改.data段权限，且不能修改源码、不能使用mmap，此为练习任务。

内存映射信息如下：

Mapped address spaces:

          Start Addr           End Addr       Size     Offset  Perms  objfile
      0x555555554000     0x555555555000     0x1000        0x0  r--p   /home/hello/pwn_basic/Labs/Lab 3/Lab 3/ret2sc
      0x555555555000     0x555555556000     0x1000     0x1000  r-xp   /home/hello/pwn_basic/Labs/Lab 3/Lab 3/ret2sc
      0x555555556000     0x555555557000     0x1000     0x2000  r--p   /home/hello/pwn_basic/Labs/Lab 3/Lab 3/ret2sc
      0x555555557000     0x555555558000     0x1000     0x2000  r--p   /home/hello/pwn_basic/Labs/Lab 3/Lab 3/ret2sc
      0x555555558000     0x555555559000     0x1000     0x3000  rw-p   /home/hello/pwn_basic/Labs/Lab 3/Lab 3/ret2sc
      0x7ffff7d83000     0x7ffff7d86000     0x3000        0x0  rw-p   
      0x7ffff7d86000     0x7ffff7dae000    0x28000        0x0  r--p   /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
      0x7ffff7dae000     0x7ffff7f43000   0x195000    0x28000  r-xp   /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
      0x7ffff7f43000     0x7ffff7f9b000    0x58000   0x1bd000  r--p   /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
      0x7ffff7f9b000     0x7ffff7f9c000     0x1000   0x215000  ---p   /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
      0x7ffff7f9c000     0x7ffff7fa0000     0x4000   0x215000  r--p   /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
      0x7ffff7fa0000     0x7ffff7fa2000     0x2000   0x219000  rw-p   /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
      0x7ffff7fa2000     0x7ffff7faf000     0xd000        0x0  rw-p   
      0x7ffff7fbb000     0x7ffff7fbd000     0x2000        0x0  rw-p   
      0x7ffff7fbd000     0x7ffff7fc1000     0x4000        0x0  r--p   [vvar]
      0x7ffff7fc1000     0x7ffff7fc3000     0x2000        0x0  r-xp   [vdso]
      0x7ffff7fc3000     0x7ffff7fc5000     0x2000        0x0  r--p   /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
      0x7ffff7fc5000     0x7ffff7fef000    0x2a000     0x2000  r-xp   /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
      0x7ffff7fef000     0x7ffff7ffa000     0xb000    0x2c000  r--p   /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
      0x7ffff7ffb000     0x7ffff7ffd000     0x2000    0x37000  r--p   /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
      0x7ffff7ffd000     0x7ffff7fff000     0x2000    0x39000  rw-p   /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
      0x7ffffffdd000     0x7ffffffff000    0x22000        0x0  rwxp   [stack]

解决方法 #

方法一：自定义链接脚本修改 #

1. 导出系统默认的链接脚本：

   ld --verbose > custom.ld
   

2. 编辑custom.ld，找到.data段的定义块，修改其属性以添加执行权限。将原.data段定义修改为：

   .data           : ATTRIBUTES(0x7)
   {
     *(.data .data.* .gnu.linkonce.d.*)
     SORT(CONSTRUCTORS)
   }
   

   其中0x7是ELF段权限标志的组合，对应读、写、执行权限（PF_R=0x4，PF_W=0x2，PF_X=0x1，三者相加为0x7）。
3. 使用修改后的链接脚本重新编译：

   gcc -o ret2sc ret2sc.c -T custom.ld
   

方法二：直接通过ld命令行选项设置 #

无需修改链接脚本，编译时直接传递ld选项指定.data段的权限属性：

gcc -o ret2sc ret2sc.c -Wl,--section-flags=.data=alloc,load,write,execute

该选项明确告诉ld将.data段标记为可分配、可加载、可写且可执行。

验证：重新编译后运行程序，查看内存映射即可看到.data段对应区域的权限变为rwxp。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者kang kang