安全漏洞一内核漏洞利用
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了安全漏洞一内核漏洞利用相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
漏洞描述
Windows 事件跟踪 (ETW) 机制允许记录内核或应用程序定义的事件以进行调试。 开发人员能够启动和停止事件跟踪会话,检测应用程序以提供跟踪事件,并通过调用 ETW 用户模式 Windows API 集来使用跟踪事件。
最终,这些将导致对内核 (ntoskrnl.exe) 的相应系统调用请求以执行功能。在ETW请求更新周期性捕获状态中,在特定条件下,存在一个use-after-free漏洞,攻击者可以可控地分配一个0x30字节的缓冲区,释放它,然后重用这个缓冲区来执行任意代码。该漏洞于2021年8月末纰漏详情
漏洞详情
使用NtTraceControl()
函数发送更新定期捕获状态的请求,函数代码为 0x25(EtwFunctionUpdatePeriodicCaptureState)
,则会调用内核态函数EtwpUpdatePeriodicCaptureState
。
第一次调用会申请一块TimerContextInfo
内核池。
第二次调用该函数在在内部可以通过传入的参数(控制GUID),导致(调用回调函数)释放到掉内核对象TimerContextInfo
。
第三次调用该函数将再次访问TimerContextInfo
,导致UAF
该漏洞在windows 10低版本中并不存在EtwpUpdatePeriodicCaptureState
,本文以windows 10 20H2 x64
系统进行Exploit的开发。
ed2k://|file|cn_windows_10_business_editions_version_20h2_updated_march_2021_x64_dvd_ca61aaaa.iso|6074574848|B6741C4E4B09337471B02DC95E953992|/
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[一>获取<一]
漏洞成因
第一次调用NtTraceControl
函数并发送EtwFunctionUpdatePeriodicCaptureState
代码,则会调用内核函数EtwpUpdatePeriodicCaptureState
。
♥ 该函数内部通过传入的LogId获取其对应的LoggerContext
,通过控制Logid和GUID,满足EtwpCheckNotificationAccess
条件,则会将LoggerContext->PeriodicCaptureStateGuids.ProviderCount
置为传入的NumOfGuids。
♥ 并在后续申请大小为0x30的TimerContextInfo
对象,并进行初始化,设置 TimerContextInfo->WorkItem.WorkerRoutine的回调函数为SendCaptureStateNotificationsWorker
,参数为TimerContextInfo
对象
♥ 调用ExSetTimer,并将LoggerContext->PeriodicCaptureStateTimerState
设置为 EtwpPeriodicTimerSet(TRUE)
,计时器例程为TimerContextInfo
第二次调用时,通过控制传入的GUID,可以让其走Free分支,在这个分支LoggerContext->PeriodicCaptureStateGuids.ProviderCount将会被设置为0
如果在第二次调用之后,sendCaptureStateNotificationsWorker回调函数被执行,那么此时因为LoggerContext->PeriodicCaptureStateGuids.ProviderCount被重置为0,该函数只是简单的将LoggerContext->PeriodicCaptureStateTimerState = EtwpPeriodicTimerUnset(False)
并在函数末尾释放掉TimerContextInfo对象
然而再第三次调用,同样选择走Alloc_TimerContextInfo
分支,在将LoggerContext->PeriodicCaptureStateGuids.ProviderCount
置为传入的NumOfGuids
后,因为之前申请的LoggerContext->PeriodicCaptureStateTimer
,已经被设置了,所以不会申请新的LoggerContext
,只是将LoggerContext->PeriodicCaptureStateTimerState
设置为 EtwpPeriodicTimerSet
。当系统调用SendCaptureStateNotificationsWorker、ExAllocateTimer
函数时,传入的参数TimerContextInfo已经被释放,导致UAF
POC开发
在调用NtTraceControl,FunctionCode为EtwFunctionUpdatePeriodicCaptureState,InBuffer的结构体为
EtwpCheckNotificationAccess绕过
POC开发的难点在于如何绕过EtwpCheckNotificationAccess的检测,该函数会检测GUID对应的SecurityDescriptor是否包含特定的权限
本次需要绕过的权限检测为0x80(**TRACELOG_GUID_ENABLE**)
系统中的GUID,包含TRACELOG_GUID_ENABLE的有很多,但是有一点我们需要明确,我们现在的权限相对较低,不能使用组为SYSTEM、LOCAL SERVICE、Administrators等权限较高的组,可以选择使用Everyone、Users等权限较低的用户
经过筛选,有3个GUID可以满足要求,如下,既是Authenticated Users 低权限组,又包含TRACELOG_GUID_ENABLE的ACCESS MASK权限
14f8138e-3b61-580b-544b-2609378ae460 Allow NT AUTHORITY\\Authenticated Users 001204e1 WMIGUID_QUERY, TRACELOG_CREATE_REALTIME, TRACELOG_CREATE_ONDISK, TRACELOG_GUID_ENABLE, TRACELOG_ACCESS_REALTIME
541dae91-cc3c-5807-b064-c2561c16d7e8 Allow NT AUTHORITY\\Authenticated Users 001204e1 WMIGUID_QUERY, TRACELOG_CREATE_REALTIME, TRACELOG_CREATE_ONDISK, TRACELOG_GUID_ENABLE, TRACELOG_ACCESS_REALTIME
cb2ff72d-d4e4-585d-33f9-f3a395c40be7 Allow NT AUTHORITY\\Authenticated Users 001204e1 WMIGUID_QUERY, TRACELOG_CREATE_REALTIME, TRACELOG_CREATE_ONDISK, TRACELOG_GUID_ENABLE, TRACELOG_ACCESS_REALTIME
EtwpCheckNotificationAccess有两个参数
第一个参数为 上述结构体中的Guids,我们可以通过上面3个GUID中的任意一个进行绕过
第二个参数为LoggerId对应的LoggerContext
结构体的InstanceGuid
(可以通过对EtwpAcquireLoggerContextByLoggerId
函数的逆向得到)
EtwpLoggerContext中默认的GUID
windbg里面可以直观的看到EtwpLoggerContext里面保存的是个类型为_WMI_LOGGER_CONTEXT的数组
该结构体_WMI_LOGGER_CONTEXT,的0x124位置保存着InstanceGuid
通过以下命令,我们可以获取该数组内的所有InstanceGuid
.for(r $t1=0;$t1<0x40;r $t1=$t1+1;){r $t1 ;dt nt!_GUID poi(poi(poi( nt!PspHostSiloGlobals+360h)+1c8)+($t1*8))+124h)}
这些LoggerId对应的权限虽然有包含0x80权限的,但其所处的组权限较高,因此我们通过控制LoggerId获取系统自身的InstanceGuid进行绕过可能不太理想
向EtwpLoggerContext注册GUID
既然EtwpLoggerContext中不存在低权限,且又包含TRACELOG_GUID_ENABLE权限的GUID,那么我们是否可以注册一个GUID到EtwpLoggerContext中呢?
发现确实可以注册GUID到EtwpLoggerContext中,该代码中,我们只需要将SessionGuid和ProviderGuid改为我们自己的GUID即可
注册GUID的部分代码如下,其中SessionHandle即为LoggerID
通过上述描述,我们可以通过注册一个GUID到EtwpLoggerContext
数组中,然后通过该GUID的索引,构造ETW_UPDATE_PERIODIC_CAPTURE_STATE
结构体,并前后发送三次请求即可造成BSOD
Exploit开发
占位TimerContextInfo
对象
在POC开发中已经得知是第二次调用NtTraceControl
之后,TimerContextInfo
对象被释放。因此我们要在第二次调用之后进行占位,其大小为0x30字节(不包含Pool Header),类型为NonPagedPoolNx。通过对TimerContextInfo
的逆向,该结构体大概如下
通过逆向在IopVerifierExAllocatePoolWithQuota
的调用中会申请类型为NonPagedPoolNx
的Pool,其上层调用如NtSetInformationFile、NtSetEaFile
等函数都可以实现控制申请pool的大小,并写入内容。但是却存在一个问题,就是这类poolTag为IO的池,都会在IO结束时被释放,虽然被释放了,但是当前内核池的内容并没有立即被占用,内容还在,因此利用的成功率并不是百分之百。
本次占位笔者用的是NtSetEaFile函数,该函数内部检测DEVICE_OBJECT的Flags是否包含4(DO_BUFFERED_IO),因此第一个参数的句柄我给的是PEAuth的文件句柄,该devobj的Flags为0x44。
伪造Fake_WorkItem
NtSetEaFile函数内部,会通过其第三个参数为pbuffer(Fake_WorkItem)、其第四个函数申请指定的大小的pool。该函数将把会pbuffer的内容放到新申请的内核的地址空间。
只要占位成功,通过控制WorkItem.WorkerRoutine
为我们的处理函数,WorkItem.Parameter
为参数,即有可能实现对任意地址的破坏或者是读写。通常我们将这类处理函数称之为Gadget,之前有用过SeSetAccessStateGenericMapping
,该函数有2个参数,本次需要有一个参数的函数RtlSetAllBits
,其参数为PRTL_BITMAP
类型,该函数内部我们可以看到,可以通过控制BitMapHeader->SizeOfBitMap
大小,实现对BitMapHeader->Buffer进行0xff
的填充的大小
因此Fake_WorkItem
需要满足以下3个条件,(通过控制pbuffer即可)
♥ FakeContextInfo->WorkItem.List.Flink = 0
(这样当前的 WorkItem 将被验证,并放到队列)
♥ FakeContextInfo->WorkItem.WorkerRoutine = RtlSetAllBits()
♥FakeContextInfo->WorkItem.Parameter = RTL_BITMAP FakeBitMapHeader
伪造Fake_RtlBitMapAddr
参考附录4,我们可以通过TheadName,来泄露其内核地址空间,通过调用RtlSetAllBits
函数可以实现对Fake_RtlBitMapAddr
中BitMapHeader->Buffer
实现0xff的设置,设置的大小为0x16个字节。我们可以通过设置token的0x40位置的Privileges,给自身进程添加SE_DEBUG_PRIVILEGE
权限。
因此构造的Fake_RtlBitMapAddr
需要满足以下两个条件
♥ BitMapHeader->SizeOfBitMap==0x80
(可以设置0x16个字节的0xff)
♥ BitMapHeader->Buffer==token.Privileges
提权
通过Fake_WorkItem,可以成功的调用到RtlSetAllBits函数,又通过Fake_RtlBitMapAddr成功的将token.Privileges.Present以及Enabled都设置为了0xffffffffffffffff
因为有了SE_DEBUG_PRIVILEGE 权限,剩下就是是注入winlogo.exe进程即可。
以上是关于安全漏洞一内核漏洞利用的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章