CVE-2020-0796分析及利用

红队蓝军

发布于 2024-08-06 12:22:05

990

发布于 2024-08-06 12:22:05

文章被收录于专栏：红队蓝军

本文为永恒之黑 CVE-2020-0796 的分析及漏洞利用。

环境搭建

下载并安装w10 1909版本，iso如下：

https://news.mydrivers.com/1/658/658025.htm

安装好如下图所示，版本为1909

影响范围

Windows 10 Version 1903 for 32-bit Systems  
Windows 10 Version 1903 for x64-based Systems  
Windows 10 Version 1903 for ARM64-based Systems  
Windows Server, Version 1903 (Server Core installation)  
Windows 10 Version 1909 for 32-bit Systems  
Windows 10 Version 1909 for x64-based Systems  
Windows 10 Version 1909 for ARM64-based Systems  
Windows Server, Version 1909 (Server Core installation)

只影响 SMB v3.1.1，1903和1909

漏洞检测

Ladon：

Ladon 192.168.10.17 SMBGhost

奇安信exe：

http://dl.qianxin.com/skylar6/CVE-2020-0796-Scanner.zip

漏洞复现

本地提权poc：

使用exp：https://github.com/chompie1337/SMBGhost_RCE_PoC

本地普通用户Bypass执行提权exp后弹出cmd窗口，成功获取system权限。

蓝屏poc：

https://github.com/eerykitty/CVE-2020-0796-PoC

python3 CVE-2020-0796.py 192.168.10.17

远程利用poc：

https://github.com/chompie1337/SMBGhost_RCE_PoC

使用msf生成payload

msfvenom -p windows/x64/meterpreter/bind_tcp lport=1234 -f py -o evil.py

复制py里的payload

找到exp里面的payload进行替换

再把buf替换为USER_PAYLOAD

msf开启监听端口

运行py

python exploit.py -ip 192.168.10.17

回车即可拿到shell

漏洞原理

CVE-2020-0796漏洞存在于受影响版本的Windows驱动srv2.sys中。Windows SMB v3.1.1 版本增加了对压缩数据的支持。图2所示为带压缩数据的SMB数据报文的构成。

根据微软MS-SMB2协议文档，SMB Compression Transform Header的结构如图3所示。

-   ProtocolId ：4字节，固定为0x424D53FC

-   OriginalComressedSegmentSize ：4字节，原始的未压缩数据大小

-   CompressionAlgorithm ：2字节，压缩算法

-   Flags ：2字节，详见协议文档

-   Offset/Length ：根据Flags的取值为Offset或者Length，Offset表示数据包中压缩数据相对于当前结构的偏移

srv2.sys中处理SMBv3压缩数据包的解压函数Srv2DecompressData``未严格校验数据包中OriginalCompressedSegmentSize和Offset/Length字段的合法性。而这两个字段影响了Srv2DecompressData中内存分配函数SrvNetAllocateBuffer的参数。如图4所示的Srv2DecompressData函数反编译代码，SrvNetAllocateBuffer实际的参数为OriginalCompressedSegmentSize+Offset。这两个参数都直接来源于数据包中SMB Compression Transform Header中的字段，而函数并未判断这两个字段是否合法，就直接将其相加后作为内存分配的参数(unsigned int类型）。

这里，OriginalCompressedSegmentSize+Offset可能小于实际需要分配的内存大小，从而在后续调用解压函数SmbCompressionDecompress过程中存在越界读取或者写入的风险。

提权利用过程

目前已公开的针对该漏洞的本地提权利用包含如下的主要过程：

验证程序首先创建到SMS server的会话连接（记为session）。
验证程序获取自身token数据结构中privilege成员在内核中的地址（记tokenAddr）。
验证程序通过session发送畸形压缩数据（记为evilData）给SMB server触发漏洞。其中，evilData包含tokenAddr、权限数据、溢出占位数据。
SMS server收到evilData后触发漏洞，并修改tokenAddr地址处的权限数据，从而提升验证程序的权限。
验证程序获取权限后对winlogon进行控制，来创建system用户shell。

漏洞内存分配分析

首先，看一下已公开利用的evilData数据包的内容:

数据包的内容很简单，其中几个关键字段数据如下：

OriginalSize ：0xffffffff
Offset ：0x10
Real compressed data ：13字节的压缩数据，解压后应为1108字节’A’加8字节的token地址。
SMB3 raw data ：实际上是由2个8字节的0x1FF2FFFFBC（总长0x10)加上0x13字节的压缩数据组成

从上面的漏洞原理分析可知，漏洞成因是Srv2DecompressData函数对报文字段缺乏合法性判断造成内存分配不当。在该漏洞数据包中，OriginalSize是一个畸形值。OriginalSize + Offset = 0xffffffff + 0x10 = 0xf 是一个很小的值，其将会传递给SrvNetAllocateBuffer进行调用，下面具体分析内存分配情况。SrvNetAllocateBuffe的反编译代码如图6。

由于传给SrvNetAllocateBuffer的参数为0xf，根据SrvNetAllocateBuffer的处理流程可知，该请求内存将从SrvNetBufferLookasides表中分配。这里需要注意的是，变量SrvDisableNetBufferLookAsideList跟注册表项相关，系统默认状态下SrvDisableNetBufferLookAsideList为0。

SrvNetBufferLookasides表通过函数SrvNetCreateBuffer初始化，实际SrvNetCreateBuffer循环调用了SrvNetBufferLookasideAllocate分配内存，调用SrvNetBufferLookasideAllocate的参数分别为[‘0x1100’, ‘0x2100’, ‘0x4100’, ‘0x8100’, ‘0x10100’, ‘0x20100’, ‘0x40100’, ‘0x80100’, ‘0x100100’]。在这里，内存分配参数为0xf，对应的lookaside表为0x1100大小的表项。

SrvNetBufferLookasideAllocate函数实际是调用SrvNetAllocateBufferFromPool来分配内存，如图9所示。

在函数SrvNetAllocateBufferFromPool中，对于用户请求的内存分配大小，内部通过ExAllocatePoolWithTag函数分配的内存实际要大于请求值（多出部分用于存储部分内存相关数据结构）。以请求分配0x1100大小为例，经过一系列判断后，最后分配的内存大小allocate_size = 0x1100 + E8 + 2*(MmSizeOfMdl + 8)。

内存分配完毕之后，SrvNetAllocateBufferFromPool函数还对分配的内存进行了一系列初始化操作，最后返回了一个内存信息结构体指针作为函数的返回值。

这里需要注意如下的数据关系：SrvNetAllocateBufferFromPool函数返回值return_buffer指向一个内存数据结构，该内存数据结构起始地址同实际分配内存（函数ExAllocatePoolWithTag分配的内存）起始地址的的偏移为0x1150；return_buffer+0x18位置指向了实际分配内存起始地址偏移0x50位置处，而最终return_buffer会作为函数SrvNetAllocateBuffer的返回值。

漏洞内存破坏分析

回到漏洞解压函数Srv2DecompressData，在进行内存分配之后，Srv2DecompressData调用函数SmbCompressionDecompress开始解压被压缩的数据。

实际上，该函数调用了Windows库函数RtlDecompressBufferEx2来实现解压，根据RtlDecompressBufferEx2``的函数原型来对应分析SmbCompressionDecompress函数的各个参数。

SmbCompressionDecompress(CompressAlgo，//压缩算法
Compressed_buf，//指向数据包中的压缩数据
Compressed_size，//数据包中压缩数据大小，计算得到
UnCompressedBuf,//解压后的数据存储地址，(alloc_buffer+0x18)+0x10
UnCompressedSize,//压缩数据原始大小,源于数据包OriginalCompressedSegmentSize
FinalUnCompressedSize)//最终解压后数据大小

从反编译代码可以看出，函数SmbCompressionDecompress中保存解压后数据的地址为(alloc_buffer+0x18)+0x10的位置，根据内存分配过程分析，alloc_buffer + 0x18指向了实际内存分配起始位置偏移0x50处，所以拷贝目的地址为实际内存分配起始地址偏移0x60位置处。

在解压过程中，压缩数据解压后将存储到这个地址指向的内存中。根据evilData数据的构造过程，解压后的数据为占坑数据和tokenAddr。拷贝到该处地址后，tokenAddr将覆盖原内存数据结构中alloc_buffer+0x18处的数据。也就是解压缩函数SmbCompressionDecompress返回后，alloc_buffer+0x18将指向验证程序的tokenAddr内核地址。

继续看Srv2DecompressData的后续处理流程，解压成功后，函数判断offset的结果不为0。不为0则进行内存移动，内存拷贝的参数如下：

memmove((alloc_buffer+0x18)，SMB_payload，offset)

此时alloc_buffer+0x18已经指向验证程序的tokenAddr内核地址，而SMB_payload此时指向evilData中的权限数据，offset则为0x10。因此，这个内存移动完成后，权限数据将写入tokenAddr处。这意味着，SMS Server成功修改了验证程序的权限，从而实现了验证程序的提权！

还有一个细节需要注意，在解压时，Srv2DecompressData函数会判断实际的解压后数据大小FinalUnCompressedSize是否和数据包中原始数据大小OriginalCompressedSegmentSize一致。

按理来说实际解压后的数据大小为0x1100，不等于数据包中的原始压缩数据大小0xffffffff，这里应该进入到后面内存释放的流程。然而，实际上在函数SmbCompressionDecompress中，调用RtlDecompressBufferEx2成功后会直接将OriginalCompressedSegmentSize赋值给FinalUnCompressedSize。这也是该漏洞关于任意地址写入成功的关键之一。