如何用0day漏洞黑掉西部数据NAS存储设备

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发布于 2018-02-23 08:55:52

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我们以入侵和破解设备为乐，今天，要向大家展示的是近期我们对西部数据（Western Digital ）网络存储设备（NAS）的漏洞发现和入侵利用过程。点击阅读原文观看入侵视频。

漏洞发现

去年年中，我打算入手一台支持硬件解码的NAS存储来搭建Plex流媒体服务平台，经过一番比较，在一位朋友的推荐下，我选择了西部数据（Western Digital ）的MyCloud PR4100，该存储设备完全满足我所有的功能需求。把该设备添加进网络之后，可以通过一个Web界面访问登录，由于我对使用设备有安全洁癖，所以在登录开启SSH连接之后，我开始对其网页服务功能进行了安全审计，并发现了以下存在漏洞：

登录验证绕过漏洞

很惊讶，我很快发现了一个用cookie和PHP session进行登录检查的bug。虽然使用cookie认证并不都是坏事，但该设备的使用方式存在问题，请看以下脚本：

/lib/login_checker.php

function login_check() { $ret = 0; if (isset($_SESSION['username'])) { if(isset($_SESSION['username']) && $_SESSION['username'] != "") $ret = 2; //login, normal user if ($_SESSION['isAdmin'] == 1) $ret = 1; //login,admin } else if (isset($_COOKIE['username'])) { if (isset($_COOKIE['username'])&& $_COOKIE['username'] != "") $ret = 2; //login, normaluser if ($_COOKIE['isAdmin'] == 1) $ret = 1; //login,admin } return $ret; }

代码包含一个名为 “login_check”的函数，后台PHP脚本通过调用该函数对预登录用户进行认证校验。函数代码显示，可以通过两种方式进行认证，一种是session方式的“username”和“isAdmin”判断，另一种是cookie方式的判断。由于cookie由用户执行产生，所以攻击者同样可以构造满足脚本调用的恶意请求。上述代码认证方式可以归纳为以下方式：

当存在“username” 变量且不为空时，用户作为正常权限用户登录；当存在“isAdmin”变量且不为空时，用户作为管理员登录；

这意味着，只要使用php脚本进行登录验证时，攻击者就可以构造特殊cookie变量绕过验证。

补丁更新导致新的漏洞

然而，就在我的研究过程中，该存储设备的一个固件更新释出对上述bug的修复补丁。但更不可思议的是，该补丁却导致了另外一种方式的验证绕过漏洞。以下是更新后的登录验证脚本：

/var/www/web/lib/login_checker.php

function login_check() { $ret = 0; if (isset($_SESSION['username'])) { if(isset($_SESSION['username']) && $_SESSION['username'] != "") $ret = 2; //login, normal user if ($_SESSION['isAdmin'] == 1) $ret = 1; //login,admin } else if (isset($_COOKIE['username'])) { if(isset($_COOKIE['username']) && $_COOKIE['username'] != "") $ret = 2; //login, normal user if ($_COOKIE['isAdmin'] == 1) $ret = 1; //login, admin if(wto_check($_COOKIE['username']) === 0) //wto check fail $ret = 0; } return $ret; } ?>

更新后的代码第40行，增加了对用户验证的 “wto_check()”方法，用户名和IP地址都是该方法的参数。当前登入用户保持操作状态，则返回1，超时则返回0。“wto_check()”实现代码如下：

/var/www/web/lib/login_checker.php

/* return value: 1: Login, 0: No login */ function wto_check($username) { if (empty($username)) return 0; exec(sprintf("wto -n \"%s\" -i '%s' -c",escapeshellcmd($username), $_SERVER["REMOTE_ADDR"]), $login_status); if ($login_status[0] === "WTO CHECK OK") return 1; else return 0; } /*ret: 0: no login, 1: login, admin, 2: login, normal user */

上述代码第11行中，用户名和IP地址被初始化为wto变量参数，而问题就出在用来处理整个命令字符串的方法“escapeshellcmd()”，该方法不会对-n参数中配对的引号进行转义，这就给了攻击者重新构造或绕过验证的可能，因此，我们可以添加新的参数绕过验证并执行任意用户登录。

Freebuf百科：escapeshellcmd()对字符串中可能会欺骗shell命令执行任意命令的字符进行转义。此函数保证用户输入的数据在传送到 exec()或 system()函数，或者执行操作符之前进行转义。反斜线（\）会在以下字符之前插入： #&;`|*?~<>^()[]{}$\, \x0A 和 \xFF。而' 和 " 仅在不配对的时候被转义，在 Windows 平台上，所有这些字符以及 % 都会被前缀 ^ 来转义。（详细请参考 php.net相关说明）

这里，最好使用Escapeshellarg方法函数，Escapeshellarg()会将任何引起参数或命令结束的字符进行转义，如单引号“’”会被转义为“\’”，双引号“””会被转义为“\””，分号“;”会被转义为“\;”，这样escapeshellarg会将参数内容限制在一对单引号或双引号里面，转义参数中所包含的单引号或双引号，使其无法对当前执行进行截断，实现防范命令绕过或注入攻击的目的。

命令注入漏洞

大多数的西部数据MyCloud设备Web界面，实际上是由CGI脚本来实现的，这些脚本中大部分二进制文件都存在着相同的功能模式，如从请求包中获取post/get/cookie值，然后应用这些值执行相关命令。然而，大多数情况下，这些命令会使用到用户提交的一些未经安全处理的恶意数据。例如，以下设备中存在的代码：

php/users.php

15 $username = $_COOKIE['username']; 16 exec("wto -n\"$username\" -g", $ret);

代码把包含cookie值的全局变量数组$_COOKIE命名为”$username”，之后，该”$username”作为后续“exec()”命令执行的调用参数。因为没有任何过滤措施，可以这样更改一下，把username值设为：

username=$(touch /tmp/1)

那么执行命令将会变为：

wto -n "$(touch /tmp/1)" -g

很容易就执行了用户的自定义命令。

由于命令行参数被双引号封装，在执行“$(COMMANDHERE)”语法时，命令“touch /tmp/1”先于wto前就已经执行，并把返回结果作为-n参数。这种web接口对内置脚本的交互调用模式，明显会导致命令注入漏洞。而且，使得注意的是，所有通过web端构造的命令都会被以root权限执行。

其它Bug

除了以上两个高危漏洞之外，该设备在web服务方面还存在其它一些严重Bugs，比如以下文件中正常登录验证行为被错误地注释掉：

6 //include("../lib/login_checker.php"); 7// 8///* login_check() return 0: no login, 1: login, admin, 2: login, normal user*/ 9//if (login_check() == 0) 10//{ 11// echo json_encode($r); 12// exit; 13//}

而以下上传功能文件可以针对设备系统，执行无需用户验证的，任意目录位置的任意文件上传：

addons/upload.php

2 //if(!isset($_REQUEST['name'])) throw newException('Name required'); 3//if(!preg_match('/^[-a-z0-9_][-a-z0-9_.]*$/i', $_REQUEST['name'])) throw newException('Name error'); 4// 5//if(!isset($_REQUEST['index'])) throw new Exception('Index required'); 6//if(!preg_match('/^[0-9]+$/', $_REQUEST['index'])) throw new Exception('Indexerror'); 7// 8//if(!isset($_FILES['file'])) throw new Exception('Upload required'); 9//if($_FILES['file']['error'] != 0) throw new Exception('Upload error');
10 11$path = str_replace('//','/',$_REQUEST['folder']); 12$filename = str_replace('\\','',$_REQUEST['name']); 13$target = $path . $filename . '-' .$_REQUEST['index']; 14 15//$target = $_REQUEST['folder'] .$_REQUEST['name'] . '-' . $_REQUEST['index'];
16 17move_uploaded_file($_FILES['file']['tmp_name'], $target); 18 19 20//$handle = fopen("/tmp/debug.txt", "w+"); 21//fwrite($handle, $_FILES['file']['tmp_name']); 22//fwrite($handle, "\n"); 23//fwrite($handle, $target); 24//fclose($handle);
25 26// Might execute too quickly. 27sleep(1);

除此之外，我们还发现了另外一个个远程命令执行漏洞（RCE）和身份验证命令执行漏洞，在此就不作公开。由于这些漏洞在此之前，没人发现或爆料过，可以算是西部数据NAS设备的0day漏洞。