CVE-2017-8464 分析

時間 2020-05-05

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CVE-2017-8464(stuxnet 3.0) 分析

0xFF 前言

之前大一聽網絡安全宣講會的時候，聽他們講那個震網事件，說插一個U盤就能夠在用戶不知情的狀況下執行任意代碼，以前一直都沒有搞懂究竟是怎麼作到的，因此如今就來嘗試來分析分析。這裏要分析的cve-2017-8464是一個LNK文件漏洞，控制面板快捷方式加載CPL的時候存在缺陷致使能夠加載指定DLL，從而執行任意代碼。windows

0x00 分析工具

IDA
WinHex
WINDBG
windows 7 sp1 x86 (no patch)

0x01 漏洞復現

1)、生成一個DLL用於測試

編寫一個測試DLL，爲了看到效果，就彈一個MessageBox吧。api

#include<Windows.h>
BOOL APIENTRY DllMain(HMODULE hModule, DWORD dwReason, LPVOID lpReserved)
{
	if(dwReason == DLL_PROCESS_ATTACH)
		MessageBox(0, TEXT("Called me!"), TEXT("Cap"), 0);
	return TRUE;
}

將生成的DLL名字改成a.dll，並將其放在漏洞機中的C盤根目錄下。安全

2)、構造一個惡意的lnk二進制文件

使用winhex建立並編輯一個以下圖數據的LNK文件(後綴爲.lnk)。並將其放在任意的地方(我放的是桌面)網絡

3)、RUA!

ok,如今刷新一下桌面，wow!，會彈超屢次的對話框。app

0x02 POC細節

建議去看看微軟官方資料：less

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd871305.aspx函數

紅色: HeaderSize ，必須爲0x4c工具

藍色: LinkCLSID ,必須爲00021401-0000-0000-C000測試

黃色: LinkFlags , 爲1 表示HasLinkTargetIDList

橙色：ItemID[0]

藍色：ItemID[1]

紅色：ItemID[2]

綠色：TerminalID，A 16-bits unsigned integer,this value must be zero

黑色：IDListSize , 0x6E = sizeof(IDListSize)+sizeof(ItemID[0])+sizeof(Item[1])+sizeof(Item[2])

ps: ItemID[0]和ItemID[1]的具體含義能夠去看看參考2那篇分析文章

紅色：BlockSize

黃色：BlockSignature，這裏是0xA0000005的話表面這塊是SpecialFolderDataBlock

藍色：SpecialFolderID，3 表明的是CSIDL_CONTROLS

綠色：Offset，Specifies the location of the ItemID of the first child segment of the IDList specified by SpecialFolderID. This value is the offset, in bytes, into the link target IDList(從IDListSize後面開始的偏移)

紫色：TERMINAL_BLOCK,This value must be less than 0x00000004

0x03 分析

1)、bp LoadLibraryW

大機率是explorer.exe解析的，因此用windbg雙機調試，下條件斷點。(爲了便於調試，請先將那個a.dll中調用MessageBox那行註釋掉，從新編譯生成新的a.dll放於漏洞機的C盤根目錄)。

先使用!process 0 0 找到 explorer.exe 的EPROCESS 假設爲 8781f510
斷到指定進程環境下.process -i -r -p 8781f510
使用條件斷點：bp Kernel32!LoadLibraryW "$<C:\\windbgScript\\sp.txt"

sp.txt文件內容(絕對路徑：C:\windbgScript\sp.txt)

as /mu ${/v:dllname} poi(esp+4)
.if ($sicmp( "${dllname}", "C:\a.dll")=0) {.echo ${dllname}} .else {gc}

若是下不了斷點請先使用這個命令再加載下符號: !sym noisy;.reload /user *,再檢查下絕對路徑是不是使用的\\(雙斜線)，windbg符號路徑是否已經設置。

下好斷點後,鍵入g命令運行,漏洞機中刷新桌面.windbg 斷下：

顯示以下內容：

kd> .if ($sicmp( "${dllname}", "C:\a.dll")=0) {.echo ${dllname}} .else {gc} C:\a.dll kernel32!LoadLibraryW: 001b:76653c01 8bff mov edi,edi
好，查看棧回溯

kd> k ChildEBP RetAddr
07edccc8 767b73ed kernel32!LoadLibraryW 07edcf24 769d259f SHELL32!CPL_LoadCPLModule+0x169 07edd5c8 769d26e6 SHELL32!CControlPanelFolder::_GetPidlFromAppletId+0x19c 07edd5f4 76767b0b SHELL32!CControlPanelFolder::ParseDisplayName+0x49 07edd678 7676f21f SHELL32!CRegFolder::ParseDisplayName+0x93 07edd6ec 7677083d SHELL32!ReparseRelativeIDList+0x137 07edd730 76770885 SHELL32!TranslateAliasWithEvent+0xa6 07edd748 7673e916 SHELL32!TranslateAlias+0x15 07edd774 7673e6ab SHELL32!CShellLink::_DecodeSpecialFolder+0xf9 07edea38 766fca50 SHELL32!CShellLink::_LoadFromStream+0x39f 07edec68 766fc9bf SHELL32!CShellLink::_LoadFromFile+0x90 07edec78 766fc914 SHELL32!CShellLink::Load+0x32 .....

看到SHELL32!CShellLink::_LoadFromFile，猜想是從這個函數開始解析lnk文件的。使用lm v m shell32

命令查看獲得shell32.dll的在漏洞機中的路徑：

kd> lm v m shell32 start end module name .... Image path: C:\Windows\system32\SHELL32.dll ....

ok，找到shell32.dll 並把它拖進IDA pro中，開始咱們的F5"逆向分析"

2)、Parse 惡意lnk文件的過程

CShellLink::_LoadFromStream

在CShellLink::_LoadFromStream中，首先會讀取惡意lnk文件頭4個字節，判斷是否是等於0x4C。接着讀取惡意lnk文件頭+0x4處(讀取文件流會形成文件指針移動，剛剛已經讀了4個了，因此下一次開始讀取時文件指針偏移加4)繼續讀取惡意lnk文件ShellLinkHeader結構的剩下0x48個字節的數據並放到this->offset_0n244處(這個this就是CShellLink這個對象的實例)，接着判斷LinkCLSID(16 bytes)是否等於00021401-0000-0000-C000-000000000046.

以後取LinkFlags 檢查有哪些結構在ShellLinkHeader後面存在，首先檢查的是HasLinkTargetIDList ，在咱們構造這個POC中，是成立的。(pCShellLink+244+16 就是LinkFlags，由於this->offset_0n244處存的是ShellLinkHeader結構剩下的的0x48字節，LinkCLSID後面緊跟着的就是LinkFlags字段，16是LinkCLSID的大小)。下圖中的v6會等於0，因此會調用CShellLink::_LoadIDList,經過逆向(F5)這個函數得知作的功能是分配一塊內存加載lnk文件的LINKTARGET_IDLIST段(去掉這個段的前2個字節，即ItemID[0]+ItemID[1]+ItemID[2])到this->0n188處。這個函數執行後，當前文件流指針就指向了LINKTARGET_IDLIST的後面，對於咱們這個POC來講也就是EXTRA_DATA段了。

接着從文件流讀取EXTRA_DATA到this->offset_0n228處。

下面那個是DWORD*的this+47，因此要乘以4即this->offset_0n188,即判斷是否是存在LinkTargetIDList.IDList，咱們這個POC是存在的，因此調用CShellLink::_DecodeSpecialFolder(this);

CShellLink::_DecodeSpecialFolder(CShellLink *this)

首先調用SHFindDataBlock查找this->offset_0n228處(EXTRA_DATA)是否有KnownFolderDataBlock(它的BlockSignature 是0xA000000B)，顯然咱們的POC中沒有構造這個Block。因此27行的v2會返回0,接着會執行第41行，調用SHFindDataBlock查找this->offset_0n228處(EXTRA_DATA)是否有SpecialFolderDataBlock(它的BlockSignature是0xA0000005)，而咱們的POC中的確存在這個Block，因此SHFindDataBlock返回指向SpecialFolderDataBlock的指針。

接着取pSpecialFolderDataBlock->SpecialFolderID(偏移爲8)做爲SHCloneSpecialIDList函數的第二個參數，根據MSDN上關於SHCloneSpecialIDList的介紹,它是用來獲取一個KnownFolder的ITEMIDLIST結構，咱們poc中構造的是3,

Retrieves a pointer to the ITEMIDLIST structure that specifies a special folder.

在vs中查看得知3對應的是Control Panel，因此這個函數返回的是一個指向Control Panel的ITEMIDList結構的指針(這個是個關鍵，詳細的請看後面我單獨會寫)。

接着會調用TranslateAlias函數，傳入的參數分別是：

this->offset_0n188,即ItemID[0],ItemID[1],ItemID[2]
v11 是指向一塊存放 ItemID[0]和ItemID[1]的內存
控制面板的ITEMIDLIST，用於以後綁定

TranslateAlias

TranslateAliasWithEvent

SHBindToObject函數MSDN上是有介紹的：

Retrieves and binds to a specified object by using the Shell namespace IShellFolder::BindToObject method.

因此要觸發到後面調用CControlPanelFolder::的例程，那麼必定要獲取到ControlPanel的IDList

ReparseRelativeIDList

58行的調用也是個關鍵，是調用這個將poc中IDList[2]中的"C:\a.dll" 加載到CControlPanelFolder::s_dsaTemporaryAppId裏面的,以後LoadLibraryW的那個參數正是從這個CControlPanelFolder::_dsaTemp裏面獲取的。這個函數裏面作了些什麼我後面會單獨出來說。

CRegFolder::ParseDisplayName

CControlPanelFolder::ParseDisplayName

CControlPanelFolder::_GetPidlFromAppletId

首先調用的是35行那句，調用後從一個

下面來看看CControlPanelFolder::_GetAppletPathForTemporaryAppId發生了啥：

CPL_LoadCPLModule

觸發調用指定Dll

3)、關於那個3

不知道，你是否好奇爲啥SpecailFolderID必定要指定爲3？那個3究竟是啥意思呢？我開始的時候理解的是就是指定讀取TargetIDList的第3個IDList，即IDList[2]。其實不是。

ok，讓咱們看看當SpecialFolderBlock.SpecialFolderID爲3的時候，SHCloneSpecialIDList的返回值是什麼。

我在上面Parse過程當中分析到這個地方的時候說過，SHCloneSpecialIDList根據傳入的csidl，獲取指定文件夾的IDList，爲了驗證這裏獲取到的的確是控制面板的IDList。咱們能夠打開控制面板，任意選擇一個CPL建立一個快捷方式，我這裏建立了一個管理工具的快捷方式。用winhex打開它，哇IDList[0]和IDList[1]和上圖中返回的如出一轍。

好，下面咱們把咱們構造的那個lnk文件的SpecialFolderID改成一個非3的數字，這裏咱們改爲1，刷新桌面，並未觸發調用a.dll。

仍是在SHCloneSpecialIDList處下斷，下面咱們來試試將SHCloneSpecialIDList返回的IDList數據強行改爲CSIDL_CONTROLS(3)的數據，看看會不會有奇蹟出現。

嘿嘿，觸發了。(爲啥還要eq eax+20 0呢？由於我發現只改那0x20個字節的數據爲CSIDL_CONTROLS的返回數據不會觸發加載a.dll，還須要再多改8個字節才行)

注意，我上面不是改的SHCloneSpecialIDList的參數，樣本里面指定的仍是是1，那SHCloneSpecialIDList的第二個參數就是1，我改的是它返回的數據，改爲控制面板裏面的項的IDList[0]和IDList[1]就好了。因此間接證實了那個3的做用。

4)、關於讀取指定dll路徑的過程

加載dll路徑到CControlPanelFolder::s_dsaTemporaryAppId那個裏面是在ReparseRelativeIDList調用DisplayNameOfAsString函數作的。

流程以下：

CControlPanelFolder::GetModule 
CControlPanelFolder::GetModuleMapped
CControlPanelFolder::GetExecName
CControlPanelFolder::_GetFullCPLName
CControlPanelFolder::_GetTemporaryAppIdForApplet
CControlPanelFolder::GetDetailsEx
GetStringProperty
CControlPanelFolder::GetDisplayNameOf
CRegFolder::GetDisplayNameOf
DisplayNameOfAsString //開始處

因此咱們poc中的字符串必需要爲寬字符字串，且必需要從偏移24字節出開始寫。

下面再來看看是如何校驗IDList[2]是否合法的。

可是其實上面那個函數只是CControlPanelFolder::_IsValid的子過程，真正校驗包含dll路徑的IDList[2]是否合法的函數實際上是CControlPanelFolder::_IsValid。因此要構造惡意的IDList[2]的話，把這個函數調通就好了。下圖是相關校驗代碼