7.1.2 CVE-2015-0235 glibc __nss_hostname_digits_dots 堆溢出漏洞

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漏洞描述

glibc 是 GNU 的 C 运行库,几乎所有 Linux 的其他运行库都依赖于它。该漏洞被称为 GHOST,发生的原因是函数 __nss_hostname_digits_dots() 存在缓冲区溢出,可以通过 gethostbyname*() 系列函数触发,最容易的攻击入口是邮件服务器,攻击者可以实施远程攻击甚至完全控制目标系统。受影响的版本从 glibc-2.2 到 glibc-2.17。

漏洞复现

推荐使用的环境
备注

操作系统

Ubuntu 12.04

体系结构:64 位

调试器

gdb-peda

版本号:7.4

漏洞软件

glibc

版本号:2.15

受影响软件

Exim4

版本号:4.80

通过下面的 PoC 可以知道自己的系统是否受到影响:

#include <netdb.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>

#define CANARY "in_the_coal_mine"

struct {
  char buffer[1024];
  char canary[sizeof(CANARY)];
} temp = { "buffer", CANARY };

int main(void) {
  struct hostent resbuf;
  struct hostent *result;
  int herrno;
  int retval;

  /*** strlen (name) = size_needed - sizeof (*host_addr) - sizeof (*h_addr_ptrs) - 1; ***/
  size_t len = sizeof(temp.buffer) - 16*sizeof(unsigned char) - 2*sizeof(char *) - 1;
  char name[sizeof(temp.buffer)];
  memset(name, '0', len);
  name[len] = '\0';

  retval = gethostbyname_r(name, &resbuf, temp.buffer, sizeof(temp.buffer), &result, &herrno);

  if (strcmp(temp.canary, CANARY) != 0) {
    puts("vulnerable");
    exit(EXIT_SUCCESS);
  }
  if (retval == ERANGE) {
    puts("not vulnerable");
    exit(EXIT_SUCCESS);
  }
  puts("should not happen");
  exit(EXIT_FAILURE);
}

很明显是存在漏洞的。简单解释一下 PoC,在栈上布置一个区域 temp,由 buffer 和 canary 组成,然后初始化一个 name,最后执行函数 gethostbyname_r(),正常情况下,当把 name+*host_addr+*h_addr_ptrs+1 复制到 buffer 时,会正好覆盖缓冲区且没有溢出。然而,实际情况并不是这样。

函数 gethostbyname_r()include/netdb.h 中定义如下:

  • name:网页的 host 名称

  • ret:成功时用于存储结果

  • buf:临时缓冲区,存储过程中的各种信息

  • buflen:缓冲区大小

  • result:成功时指向 ret

  • h_errnop:存储错误码

执行前:

执行后:

canary 被覆盖了 8 个字节,即溢出了 8 个字节。

漏洞分析

通过搜索漏洞函数我们发现,函数是从 glibc-2.2.2 开始引入的,且仅在 getXXbyYY.c 和 getXXbyYY_r.c 中被使用,且需要 HANDLE_DIGITS_DOTS 被定义:

具体程序如下(来自glibc-2.17):

注释已经在代码中了,也就是实际需要的缓冲区长度与所申请的缓冲区长度不一致的问题。当然想要触发漏洞,需要满足下面几个条件:

  • name 的第一个字符必须是数字

  • name 的最后一个字符不能是 "."

  • name 的所有字符只能是数字或者 "."

  • 必须是 IPv4 地址且必须是这些格式中的一种:"a.b.c.d","a.b.c","a",且 a,b,c,d 均不能超过无符号整数的最大值,即 0xffffffff

对比一下 glibc-2.18 的代码,也就是把 h_alias_ptr 的长度加上了,问题完美解决:

Exim exploit

最后为了能够调用 smtp_verify_helo(),在 Exim 的配置文件中必须开启 helo_verify_hostshelo_try_verify_hosts。在文件 /var/lib/exim4/config.autogenerated 中的 acl_smtp_mail 一行下面加上 helo_try_verify_hosts = * 或者 helo_verify_hosts = *

更新并重启软件即可:

这样就把程序以 debug 模式开启了,之后的所有操作都会被打印出来,方便观察。还是为了方便(懒),后续的所有操作都只在本地执行。

先简单地看一下 Exim 处理 HELO 命令的过程,在另一个 shell 里,使用 telenet 连接上 Exim,根据前面的限制条件随便输入点什么:

结果如下:

可以看到它最终调用了 gethostbyname2() 函数来解析来自 SMTP 客户端的数据包。具体代码如下:github

继续看函数 smtp_verify_helo()

函数 host_find_byname 调用了 gethostbyname()gethostbyname2() 分别针对 IPv4 和 IPv6 进行处理,也就是在这里可以触发漏洞函数。

这一次我们输入这样的一串字符,即可导致溢出:

但是程序可能还是正常在运行的,我们多输入执行几次就会触发漏洞,发生段错误,连接被断开。

其实对于 Exim 的攻击已经集成到了 Metasploit 框架中,我们来尝试一下,正好学习一下这个强大的框架,仿佛自己也可以搞渗透测试。先关掉debug模式的程序,重新以正常的样子打开:

Bingo!!!成功获得了一个反弹 shell。

对于该脚本到底是怎么做到的,本人水平有限,还有待分析。。。

参考资料

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