命令注入新玩法：巧借环境攻击目标

Posted 2021-02-05 antiver

0x00 酷趣 wargame

由于受赏金厂商保密协议所限，我无法公开原始漏洞详情，但我更清楚 “talk is cheap, show me the code”，耗时费神，找到一个 wargame，相较赏金漏洞，不但体现了相同精髓，这个 wargame 还多了些限制条件，所以，让它变得更加有趣、更有挑战。

我把 wargame 源码写入

CMDi_lab/escaping_quotation/index.php，核心如下：

快速过下源码。首先，用 GET 方法获取 f1、f2 两个参数；然后，用相同的正则过滤 f1、f2，包括过滤引号防止利用环境写 webshell，过滤常见命令分隔符（;）、命令替换符（$()）防止注入新命令，过滤常见命令（ls、cat）禁止基础操作；接着，用引号再建一道防御工事，让所有输入均在引号内，让命令行元字符失效；最后，以 f1、f2 为命令参数执行系统命令 file。

怎么样！看上去是很完善的防御体系。先正常访问试试：

服务端执行 file 命令，正确识别出目录和文件的类型。尝试提交命令分隔符（;）和命令替换符（“）：

由于服务端正则表达式匹配上 ; 和 “，导致提交的文件名被置为空，所以，file 提示无法找到相关文件。

经验主义，我将从三个层面寻找突破口：攻击正则、攻击引号、攻击命令行。那么，我就准备开动了，各位。

成败正则

在命令注入场景下审查正则表达式，我习惯关注四个方面：是否使用多行模式修饰符（/foo/m）、是否遗漏匹配对象末尾的换行符（/^d+$/）、是否允许空白字符（s）、是否误写反斜杠匹配模式（//）。

使用多行模式修饰符。把多行模式用于匹配希望允许的字符时，就会存在逻辑问题。比如，如下代码：

原本希望只允许 xx.xx.xx.xx 格式的 IP 地址，由于使用多行模式，只要输入中某行满足条件即可，那么，我可以用换行符输入多行，第一行满足要求 127.0.0.1、第二行任意内容，这样轻松绕过正则限制：

本 wargame 未使用多行模式，所以不存在这个问题。

遗漏匹配对象末尾的换行符。某些模式在匹配时会忽略字符串末的换行符，而换行符自身又是一个有效的目录分隔符，将导致注入新命令。如下代码：

原意是过滤掉输入中非字母、数字外的其他所有字符，输入换行符试试：

果然被过滤了。但，若把换行符放至字符串末尾，正则反而无法匹配上：

这可有趣了，又能愉快地注入新命令了：

本 wargame 未能成功过滤掉换行符，但不是因为上面的原因。

允许空白字符。空白字符包括空格、换行符、水平制表符、垂直制表符等四个，命令注入的好朋友换行符也在其中。代码：

本意只允许字母、数字、空格等字符，但遗漏了换行符，导致命令注入漏洞：

本 wargame 未能成功过滤掉换行符，但不是因为上面的原因。

误写反斜杠匹配模式。正则表达式自身是个字符串，并非直接传递给正则引擎，而是先由语言对字符串进行处理后再传递给正则引擎。我希望匹配上反斜杠（），逆向思考下这个过程，由于反斜杠在正则引擎是个特殊字符，所以 才能让正则引擎正确识别到反斜杠 ；正则引擎之前， 经过语言的的字符串处理，由于反斜杠在字符串中也是特殊字符，所以，一个  就得用 表示、两个  就得用 \\ 表示。那么，但凡用正则表达式匹配斜杠，必须得用 \\。这是不具备原生字符串特性（r）的脚本语言的通病，是有一点绕。比如：

访问看看：

记得 wargame 也过滤了反斜杠，回过头看看，哇喔，的确误用了：

OK，在正则部分，由于误写匹配模式，我找到了漏网之鱼，反斜杠。如何利用？不知道，走一步看一步。

0×02 引号逃逸

接着我来琢磨下 25、26 行。这两行目的很清晰，用引号包裹输入字符串，预防可能因正则过滤不严传递一些个特殊字符到命令行环境，思路是对的，但效果就差强人意了。

载荷一旦进入引号内，都将退化成普通字符串，好无杀伤力，唯一例外，命令替换符（“ 或 $()），遗憾的是，命令替换符被正则严防死守，无法到达 25、26 行。所以，下意识地想到，引号逃逸。

引号逃逸，目的是让输入跳脱至引号外，恢复特殊字符的身份，而不再被引号所束缚，仅仅是个普通字符。我常用两种手法，一是闭合、二是转义。

闭合手法逃逸引号。在输入中添加一个引号，让其与左引号结对，自然闭合，接着输入中就能出现恶意字符，最后输入中再添加一个引号，与右引号结对，或者，输入注释符以忽略右引号。比如：

我的所有输入都只能留在引号内，导致命令分隔符无法被命令行正确识别：

我在输入中增加两个引号（②、③），这样刚好与代码中的引号闭合（① 和 ②、③ 和 ④），所以，我的其他输入字符（;id;）就能出现在引号之外，成功逃逸引号：

转义手法逃逸引号。引号自身也是个特殊字符，如果有办法让它变成普通字符，那么输入的其他特殊字符就能让命令行正确识别。反斜杠可以办到！如下代码：

含有恶意字符的输入被限定在引号内：

假设服务端生成的命令模型为 file “foo” “;date”，这时，我利用反斜杠将 ② 号引号转义为普通字符，那么 ① 和 ③ 号引号将自然结合，接着利用注释符将 ④ 号引号注释掉，;date 对于命令行直接可见，逻辑上我能用 file “foo” “;id #bar” 注入任意命令，再次逃逸到引号外：

注，注释符 # 需要 URL 编码为 %23。

好了，还记得前面我找到正则漏洞无法过滤反斜杠么，wargame 中的引号已经无法束缚我，虽然当下无法直接利用，但至少又让我向前迈出一步。

0×03 选项注入

继续看 29、30 两行的命令执行代码。显然这与命令注入漏洞多少有些关系。命令注入常见三种手法：利用命令分隔符注入命令、利用命令替换符注入命令、利用命令选项注入命令。

命令分隔符注入命令。命令分隔符包括换行符（ ）、分号（;）、逻辑与（&&、&）、逻辑或（||、|），若在 win 批处理脚本中还能用 %1A。比如：

命令替换符注入命令。shell 优先执行命令替换符内的命令，目的是便于运维人员将前个命令的输出作为后个命令的输入。命令替换符包括 $(…)、反引号 …。比如：

命令选项注入命令。命令选项（option）和命令参数（argument）是两个概念，国内外很多文献都将他俩混淆。比如：

其中，-d 是命令选项、/tmp/ 是命令参数。很多时候，蓝队过滤掉所有命令分隔符、命令替换符，虽然我无法直接注入命令，但我可以注入其他命令选项，这就给我很大想像空间，某些选项可以读取文件、有些又能写入文件、甚至执行其他命令。比如，有个页面，可以将 web 目录打包为你指定的归档文件，输入为归档文件名 $archive 参数，服务端过滤所有命令注入相关字符，调用 system(“tar -cf” . $archive . “*”) 执行命令：

但我通过注入 tar 命令的 –checkpoint、–checkpoint-action=exec 两个选项，成功执行命令 id：

wargame 中执行的是 file 命令，查看下它有哪些用得上的选项，比如，是否有选项可以读文件，man 中搜索 read，找到 -f 选项：

仔细看下，该参数并不能读取显示文件内容，只是从该文件中获取文件列表，没意思(。?_?。)。等等，报错信息中有啥提示：

哇噢，历害啦，通过注入命令选项 -f，让我可以读取 wargame 的文件内容。

0×04 全面瓦解

管它金城汤池还是铜墙铁壁，一颗松滑螺钉，它将全面瓦解。

将多个独立漏洞组合成漏洞链，完成目标攻击，绝对是我的 G 点。回顾前面的成果，由于误写正则表达式，导致无法过滤反斜杠；通过反斜杠，可以逃逸引号；通过引号逃逸，创造出命令选项注入的条件；通过注入 -f 选项，实现 flag 文件读取。过滤反斜杠的正则，就是那颗松滑的螺钉。

现在，攻击目标前，还剩一个问题，我并不清楚 flag 文件路径及文件名。首先想到的是暴破。土！的确很土气，用常见的 flag、FLAG、f14g 等等常见 flag 名暴了一遍，毫无收获。换个手法，通配符模式匹配。这下洋气了吧。

通配符模式匹配（globbing patterns），也叫路径名扩展（pathname expansion），简单来说，在表示文件名/目录名或路径时，你可以用 ? 代表任一可见字符、用 * 代表零或多个可见字符、用 [a-z] 代表字符范围，唯一例外，以 . 开头的文件或目录、以 / 分隔的路径必须显式写明，否则无法被模式匹配。

比如，我并不还知道 /tmp/ 目录下有个名为 FindMe 的文件，但，借助通配符多次测试，不但刺探出该文件的存在，还成功查看到文件内容：

好，现在一切就绪，攻击 CMDi_lab/escaping_quotation。有了前面的分析，我构造了载荷 f1=foo&f2=-f ? bar #，将 file “foo” “bar” 转换为 file “foo” “-f ? bar #”，猜解文件名只有一个字符的文件：

显然，没找到这样的文件，相同思路，借助 burp 自动查找文件名长度在 [1, 16] 的所有文件：

跑完还是没有找到任何文件。这就奇怪了，前面说过，通配符无法匹配 .，莫非是隐藏文件，调整下载荷， f1=foo&f2=-f .? bar #，再次暴破：

找到名为 .f1a9_ 的目录，继续调整载荷 f1=foo&f2=-f .f1a9_/.? bar #，暴破：

找到名为 .f1a9_/.flag_15_here.txt 的文件，带上准确路径访问：

WTF！不应该啊，逻辑上说不通。别急，捋一捋，莫非载荷中新增部分有被过滤的字符？回到前面的正则源码处，的确过滤了 flag 关键字，我用通配符替换，载荷变成 f1=foo&f2=-f .f1a9_/.fl?g_15_here.txt bar #，另外，命令选项 -f 前应该得加个空格，最终载荷为 f1=foo&f2= -f .f1a9_/.fl?g_15_here.txt bar #，来一发：

多么愉悦的攻击体验！

0×05 非预期解法

丝滑般的思绪，真实而自然！思绪自然？！正则未正确过滤反斜杠、利用反斜杠逃逸引号、通配符模式猜解路径、注入命令选项读取文件，做作、别扭！以上是我为了凑字数、增篇幅写的，真实的攻击手法并非如此。

仔细审计正则过滤的代码。用 而非 \\ 表述反斜杠，不仅无法正确过滤反斜杠，还会引发连锁反应。你看，紧随 其后的是 | ：

前面提过， 结果字符串转义后到达正则引擎变成 ，它与 | 结合变成 | ，正则引擎误解成匹配竖线与换行符的组合。当我输入竖线与换行符的组合，确认被过滤：

换言之，服务端只过滤 | 而放行 。有换行符，我可以直接注入新命令，比如，执行命令 id：

既然能注入命令了，查看 flag 易如反掌！命令 grep -r . . 可以查看当前目录下所有文件内容，服务端过滤了 grep，我用内部空变量轻松绕过（g$1rep -r . .），或者，无效转义绕过（g ep -r . .），或者，通配符绕过（/bin/gr?p -r . . 或 /bin/gr[d-f]p -r . .），我有 1024 种方式吊打目标。

OK，清晰，争取一次搞定，构造载荷 ?f1=foo&f2=%0a/bin/gr[d-f]p+-r+.+.+%23，页面显示：

0×06 故事尾声

最后聊聊你关心的赏金漏洞。大致业务场景，服务端执行打包命令压缩几个固定目录，允许用户输入归档文件名，多次刺探确认使用的 zip 命令，类似：

其中，归档文件名 archive.tar 可控。服务端正则过滤所有命令分隔符、命令替换符、其他元字符，同时，禁止出口流量，显然无法直接注入命令。

一番尝试，发现允许横线（-），这就告诉我可以注入命令选项。我开始分析环境 zip 自身有哪些选项可以为我所用。先查找关键字 execute，一无所获；接着搜索关键字 command，找选项 –unzip-command（简写 -TT） 和 –test（简写 -T），允许用户指定第三方程序来校验归档文件的完整性：

换言之，选项 -T 和 –unzip-command 可以注入新命令 id：

成功拿到赏金。

命令注入攻击，除了常规的命令分隔符、命令替换符之外，利用环境自身也能实现。

注一，wargame 的原型来自 Kaibro 所写的 wargame，见 http://final.kaibro.tw:10002/；

注二，escaping_quotation 源码，以及更多命令注入相关 wargame 见 https://github.com/yangyangwithgnu/CMDi_lab