Internet Explorer漏洞分析(五)——CVE-2016-0199

Gcow安全团队

发布于 2021-04-26 15:14:40

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Internet Explorer漏洞分析(五)——CVE-2016-0199

1.本文一共个字张图预计阅读时间分钟2.本文作者erfze 属于Gcow安全团队复眼小组未经过许可禁止转载3.本篇文章是CVE-2016-0199漏洞的分析入手详细的阐述漏洞的成因4.本篇文章十分适合漏洞安全研究人员进行交流学习5.若文章中存在说得不清楚或者错误的地方欢迎师傅到公众号后台留言中指出感激不尽

0x01 漏洞信息

0x01.1 漏洞简述

•编号：CVE-2016-0199•类型：类型混淆(Type Confusion)•漏洞影响：远程代码执行(RCE)/拒绝服务攻击 (DoS)•CVSS 2.0：9.3

mshtml.dll组件在将CElement—>CAttributeCollection—>CAttrArray—>Attribute.nodeValue复制到CAttribute—>Variant时，并未对其进行校验，以致类型混淆，进而可造成任意代码执行。

0x01.2 漏洞影响

Microsoft Internet Explorer 9 through 11

0x01.3 修复方案

[MS16-063]https://docs.microsoft.com/en-us/security-updates/securitybulletins/2016/ms16-063

0x02 漏洞分析

0x02.1 分析环境

•OS版本：Windows 7 Service Pack 1 x86•Internet Explorer版本：9.0.8112.16421•mshtml.dll版本：9.0.8112.16684•jscript9.dll版本：9.0.8112.16684

0x02.2 详细分析

分析用POC来自[exploit-db]https://www.exploit-db.com/exploits/39994：

<!DOCTYPE html>
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=7">
<script>
  oElement = document.createElement("IMG");
  var oAttr = document.createAttribute("loop");
  oAttr.nodeValue = oElement;
  oElement.loop = 0x41424344; // Set original value data to 44 43 42 41
  oElement.setAttributeNode(oAttr); // Replace oElement with original value data
  oElement.removeAttributeNode(oAttr);
  CollectGarbage(); // Use original value data as address 0x41424344 of a vftable
</script>

document.createElement("IMG");语句对应实现为mshtml!CDocument::createElement，其执行流如下：

图片1

首先分配堆块用于存储CImgElement对象：

图片2

之后由CElement::CElement完成初始化操作：

图片3

完成CImgElement对象创建：

图片4

图片5

var oAttr = document.createAttribute("loop");语句对应实现为mshtml!CDocument::createAttribute，其执行流如下：

图片6

分配堆块用于存储CAttribute对象，之后由CAttribute::CAttribute完成初始化操作：

图片7

CAttribute对象偏移0x24处存储属性名：

图片8

图片9

oAttr.nodeValue = oElement;语句对应实现为mshtml!CAttribute::put_nodeValue，其调用CAttribute::PutNodeValueVariantHelper完成功能。首先是复制VARIANT类型对象(存储nodeValue值)至偏移0x28处：

图片10

之后判断该CAttribute对象是否为Tracked Object，如果不是则将其设为Root Object，并加入CRootTracker中(感兴趣的读者可自行分析CTrackerHelper::SetAsRoot及CRootTracker::AddRoot函数，此部分与GC机制有关，不在此展开)：

图片11

CAttribute对象偏移0x5C处用于判断其是否为Root Object：

图片12

oElement.loop = 0x41424344;语句设定CElement对象属性，其属性使用数组存储，对应实现为CAttrArray::Set。该函数首先判断CElement对象偏移0x10处是否置值，若无则分配内存并将返回值写入该处：

图片13

于CImplAry::InsertIndirect函数中对CAttributeCollection(CElement offset 0x10)偏移0x04处值与0x00处值进行比较以检查是否需要调整Attribute Array存储空间：

图片14

由于是首次设定CElement对象属性，并未开辟Attribute Array空间，故调用HeapAlloc进行分配，具体可分析CImplAry::EnsureSizeWorker函数，完成后内存如下：

图片15

共4个元素(0x10>>2)，每个元素占用内存空间为0x10。完成属性赋值，并将Attribute Array当前元素数量加1：

图片16

CElement对象部分结构含义如下：

+0x10        CAttributeCollection
            +0x00    The total size of the Attribute Array<<2
            +0x04    Number of Attributes
            +0x08     CAttrArray
            +0x0c
+0x14        CTreeNode

oElement.setAttributeNode(oAttr);语句对应实现为mshtml!CElement::setAttributeNode，其调用CElement::VersionedSetAttributeNode完成功能。首先是执行MSHTML!CAttribute::PrivateQueryInterface+0x920函数，该函数会对esp+30h+var_14处内存置值，此值会决定后续执行CAttrArray::Set函数orCAttrArray::SetAt函数：

图片17

之后执行CAttribute::SetElement函数，对CAttribute对象偏移0x3c处及偏移0x08处进行置值，具体流程可自行跟进分析：

图片18

图片19

CAttrArray::Set函数执行完成：

图片20

CAttribute对象部分结构含义如下：

+0x24    Attribute Name(Pointer to BSTR)、
+0x28    Variant(Save the nodeValue)
+0x3c    CElement
+0x5C    IsRootObject

oElement.removeAttributeNode(oAttr);语句对应实现为mshtml!CElement::VersionedRemoveAttributeNode。漏洞发生在将CElement—>CAttributeCollection—>CAttrArray—>Attribute.nodeValue复制到CAttribute—>Variant(0x28)时，并未对其进行校验，以致类型混淆。正常情形下：

<!DOCTYPE html>
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=7">
<script>
  oElement1 = document.createElement("IMG");
  var oAttr1 = document.createAttribute("loop1");
  oAttr1.nodeValue = 0x41424344;
  oElement1.setAttributeNode(oAttr1);
  oElement1.removeAttributeNode(oAttr1);
  CollectGarbage(); 
</script>

其执行流如下：