2017-02-13 09:46:28
来源：whereisk0shl.top 作者：k0shl
阅读：498次
点赞(0)
收藏
前言
我是菜鸟，大牛轻喷。
这个SMBv3漏洞是由lgandx爆出的一个未被微软修复的漏洞（暂未发布补丁），漏洞出来后我进行了一定的分析，花了很多时间，这个漏洞有一些意思，但是对于SMB的整个协议通信过程非常庞大，所以没有进行非常细致的跟踪，包括一些不透明的结构体让我感到晕头转向，但到最后还是有了一些结果。
这个SMB漏洞可以看作是被动的，需要用户主动去访问445端口才可以触发，而不像ms08067一样主动攻击别人，所以需要运行漏洞脚本在操作系统上。
终于赶在元宵节这天完成了这个任务，也在这里，祝大家元宵节快乐！
这个漏洞在twitter爆出来之后，很多老外也在微博下面问是否可以RCE，包括国内的预警中也有人问到。
http://bobao.360.cn/learning/detail/3451.html
http://www.CodeSec.Net/vuls/126100.html
那么很多人看到PoC中的关键部分，就会想：有填充数据，会不会是缓冲区溢出！
##TreeConnect ifdata[16:18]=="\x03\x00": head=SMBv2Header(Cmd="\x03\x00",MessageId=GrabMessageID(data),PID="\xff\xfe\x00\x00",TID="\x01\x00\x00\x00",CreditCharge=GrabCreditCharged(data),Credits=GrabCreditRequested(data),NTStatus="\x00\x00\x00\x00",SessionID=GrabSessionID(data)) t=SMB2TreeData(Data="C"*1500)#//BUG packet1=str(head)+str(t) buffer1=longueur(packet1)+packet1 print"[*]TriggeringBug;TreeConnectSMBv2packetsent." self.request.send(buffer1) data=self.request.recv(1024)答案是否定的，至少在我看来，大量的数据目的并非是为了填充缓冲区，而是为了绕过tcpip.sys的某处判断，从而进入漏洞出发的函数调用逻辑。
问题出现在smbv2后的一个特性Tree Connect，用来处理共享服务的特性，opcode：0x03，而整个问题，确是多个地方导致的。下面我们就一起来进入今天的旅程吧！
Github地址：https://github.com/lgandx/PoC/tree/master/SMBv3%20Tree%20Connect
漏洞复现
首先，网上关于这个漏洞的触发方法有很多，比较通用的是twitter中某老外提到的Powershell的方法，最为简单，首先我们调试的环境是：windows 10 x64 build 1607
接下来我们在kali2.0里运行漏洞脚本。
随后执行"dir \ip\PATH"，漏洞触发，通过windbg双机联调，此时捕捉到了BSOD。
可以看到提示此时问题出现在mrxsmb20.sys中，问题函数是Smb2ValidateNegotiateInfo，来看一下触发位置的代码。
kd>p mrxsmb20!Smb2ValidateNegotiateInfo+0x17: fffff803`1869c7d766394114cmpwordptr[rcx+14h],ax kd>rrcx rcx=0x00000000`00000000此时rcx的值为0x0，是一处无效地址，因此这是由于空指针引用导致的BSOD，接下来继续执行可以看到Windows 10引发蓝屏。
回溯及数据包分析(important!)
我们来看一下mrxsmb20.sys关于Tree Connect特性的一些内容，代码逻辑相对简单。
可以看到执行到Smb2ValidateNegotiateInfo函数有两条逻辑调用，一个是Smb2TreeConnect_CopyData，一个是Smb2TreeConnect_Receive，这里我就把我回溯的结果和大家分享一下，首先，通过Smb2TreeConnect_Receive来接收smb的Tree Connect数据，这个是通过opcode来决定的。
正常情况下不会进入Smb2TreeConnect_CopyData，但一旦由不正常（后面会提到）数据包执行，则会在Receive之后进入CopyData函数的处理逻辑，从而引发漏洞。
这里数据包分析很关键，因为在漏洞触发过程中，就是由于数据包的问题导致的。
来看一下Smb最关键的这个数据包。
来看一下Smb头部的协议格式。
在协议格式中Opcode指示smb类型
注意数据包中对应位置，opcode值是0x03，就是tree connect的处理。同时这里在后面分析中我们要用到，注意Data数据之前的长度。其中包含了NetBIOS Session Service 4字节，和 SMB2 Header ＋ Tree Connect Body 80字节，以及 Data n字节。这个非常重要，后续分析我们会用到。
漏洞分析
刚开始，我天真的以为是CopyData引发的某些异常，后来发现我错了，其实这个漏洞可以看成利用tcpip.sys中的某些逻辑特性，以及mrxsmb20.sys中对于相关结构的检查不够严格导致的空指针引用BSOD，而整个漏洞形成，我是利用正常和不正常的对比才终于发现。在分析的过程中，大量不透明的结构体引用让我有点尴尬，期待更熟悉SMB的大牛能够继续丰富分析。
正常的SMB2 Tree Connect包是不会触发异常的。
首先我们来看一下正常的逻辑调用，关键函数在tcpip.sys中的TcpDeliverDataToClient，这个函数负责处理接收到的数据包，在一个while(1)循环中。
char__fastcallTcpDeliverDataToClient(PKSPIN_LOCKSpinLock,KSPIN_LOCK*a2,_QWORD*a3,_QWORD**a4) { while(1) { …… v22=(unsignedint)vars30; v23=TcpIndicateData(v7,v6,v5,&v72); v24=v71; if(!(v6[3]+v6[4])) break; ……在这个循环中，刚进入循环位置有一个if语句，后面我们会提到，在接收到TreeConnect包之后，不会进入if语句，而是执行下面的函数调用，在TcpIndicateData函数内部会调用到之前提到的Smb2TreeConnect_Receive，注意这一切现在都是在我们发送一个正常数据包时完成的。（接下来我们会分析到为什么是正常的）
在这个函数入口下条件断点。
kd>bptcpip!TcpDeliverDataToClient".if(poi(rbx+20)==0x1E4){;}.else{g;}" kd>g tcpip!TcpDeliverDataToClient: fffff801`f18017a04055pushrbp kd>ddrbx+20L1 ffffb304`06865c58000001e4命中时，rbx会存放一个结构体，这个结构体按照IDA的反馈来看是一个KSPIN_LOCK自旋锁，windows内核同步处理的一种机制，这个暂且不管，注意一下rbx结构体＋20位置的值，是1e4，这个值转换成10进制就是484，正好是我们发送的400个C的Data数据加刚才我们提到的头部84字节的长度。
接下来进入TcpIndicateData函数后会命中Smb2TreeConnect_Receive函数开始进行接收处理。
kd>p tcpip!TcpDeliverDataToClient+0x209: fffff801`f18019a9e8e2810100calltcpip!TcpIndicateData(fffff801`f1819b90) kd>ddrbx ffffb304`06865c38aa9ce398fffff8010000000000000000 ffffb304`06865c4800000000000000000000000000000000 ffffb304`06865c58000001e4000000000000000000000000 ffffb304`06865c6800000000000000000000000000000000 ffffb304`06865c7806865c60ffffb3040000000000000000 ffffb304`06865c8800000000000000000000000000000000 ffffb304`06865c9800000000000000000000000000000000 ffffb304`06865ca800000000000000000000000000000001 kd>p Breakpoint1hit mrxsmb20!Smb2TreeConnect_Receive: fffff801`f3fbc4b048895c2420movqwordptr[rsp+20h],rbx处理过程很长，这里我直接略过，在处理结束后会多层ret后返回到TcpDeliverDataToClient函数中，仍然处于while循环中。
kd>bptcpip!TcpIndicateData+0x268 kd>g Breakpoint3hit tcpip!TcpIndicateData+0x268: fffff80a`72c39df8c3ret kd>p tcpip!TcpDeliverDataToClient+0x20e: fffff80a`72c219ae833defa51a0001cmpdwordptr[tcpip!MICROSOFT_TCPIP_PROVIDER_Context+0x24(fffff80a`72dcbfa4)],1 kd>p tcpip!TcpDeliverDataToClient+0x215: fffff80a`72c219b5448bf0movr14d,eax这里我列举一下返回过程的逐层调用逻辑，因为kb回溯不到。Smb2TreeConnect_Receive -> SmbReceiveInd -> VctIndRecv -> SmbWskReceiveEvent -> afd!WskProTLEventReceive -> tcpip!TcpIndicateData -> tcpip!TcpDeliverDataToClient。
接下来就是关键了，首先会执行一处sub汇编指令。
kd>p tcpip!TcpDeliverDataToClient+0x2b9: fffff80a`72c21a5948297b20subqwordptr[rbx+20h],rdi kd>rrdi rdi=00000000000001e4 kd>ddrbx+20L1 ffffc10c`9fe79e78000001e4这个相减之后，会将rbx结构体对应的长度变成0，随后，会到达一处cmp操作，这处cmp操作会将这个值作为一个判断条件。
kd>p tcpip!TcpDeliverDataToClient+0x2de: fffff80a`72c21a7e4c896b48movqwordptr[rbx+48h],r13 kd>p tcpip!TcpDeliverDataToClient+0x2e2: fffff80a`72c21a82488b4320movrax,qwordptr[rbx+20h] kd>ddrbx+18L1 ffffc10c`9fe79e7000000000 kd>ddrbx+20L1 ffffc10c`9fe79e7800000000 kd>p tcpip!TcpDeliverDataToClient+0x2e6: fffff80a`72c21a8648034318addrax,qwordptr[rbx+18h] kd>p tcpip!TcpDeliverDataToClient+0x2ea: fffff80a`72c21a8a0f858dfeffffjnetcpip!TcpDeliverDataToClient+0x17d(fffff80a`72c2191d) kd>p tcpip!TcpDeliverDataToClient+0x2f0: fffff80a`72c21a9048837e2000cmpqwordptr[rsi+20h],0来看一下这一段伪代码。
while(1) { v70=v10; v69=TcpSatisfyReceiveRequests(v7); if(v24>=v23) { } else { v25=(char*)ReceiveDpcTable+24*v21; v26=v23-v24; v27=v7[2]; v70=v26; *(_QWORD*)(*(_QWORD*)(v27+128)+(v21<<7)+56)-=v24; v28=*((_DWORD*)v25+5); if(v28&1) *((_DWORD*)v25+5)=v28|4; else TcpStartRcvWndTuningTimer(vars38); v6[4]-=v26; v29=v6[9]; v6[3]=0i64; if(v26+v29) { TcpAdvanceTcbRcvWnd(v7,(unsignedint)(v26+*((_DWORD*)v6+18))); v6[9]=0i64; } else { v6[9]=0i64; } } if(!(v6[3]+v6[4])) break; 在伪代码最后的位置，会对两个值进行判断，如果两个值之和为0，则条件成立，程序会跳出循环，刚才的跟踪我们可以发现，v6就是结构体，v6[4]的值来源于它自身减v26，而v26就是它自身，最后它的值为0，而刚才跟踪v6[3]的值也为0（如果知道结构体就好清楚v6到底是什么了T.T）。经过对比调试，发现在正常的处理SMB Tree Connect包和触发BSOD的不正常情况下有一处关键的跳转逻辑，这里是一处if语句判断，成立则break跳出while循环，不成立，会继续执行。
那么不正常的情况呢？之前的处理和之前的分析一样，我们加大Data的值到1200，但是在返回后。
kd>p tcpip!TcpDeliverDataToClient+0x2b9: fffff80a`72c21a5948297b20subqwordptr[rbx+20h],rdi kd>rrdi rdi=0000000000000404 kd>ddrbx+20 ffffc10c`a0643e7800000504 显而易见，在我们加大Data长度的时候，到相减位置结构体对应位置的值是504，也就是1284，正好是Data的长度1200字节 ＋ 刚才分析到的84字节，而此时rdi的值只有0x404，也就是944长度，这是一个Max值，如果Data长度超过0x404，这里会认为还有数据，因此相减后v6[4]的值不为0。也就是说在SMB Tree Connect数据交互过程中，TcpDeliverDataToClient中关于这个地方的逻辑处理是，会根据数据包的长度，如果数据包长度小于0x404，则相减时v26的值是长度本身，然后会break。如果数据包长度大于0x404，则v26的值为max值，也就是0x404，相减不为0，则不会break。
kd>p tcpip!TcpDeliverDataToClient+0x2bd: fffff80a`72c21a5d4533edxorr13d,r13d kd>ddrbx+20 ffffc10c`a0643e7800000100 这造成了一个问题，就是刚才到的break位置由于v6[4]不为0，所以不执行break，而是进入后续的处理。 kd>p tcpip!TcpDeliverDataToClient+0x2e2: fffff80a`72c21a82488b4320movrax,qwordptr[rbx+20h] kd>p tcpip!TcpDeliverDataToClient+0x2e6: fffff80a`72c21a8648034318addrax,qwordptr[rbx+18h] kd>p tcpip!TcpDeliverDataToClient+0x2ea: fffff80a`72c21a8a0f858dfeffffjnetcpip!TcpDeliverDataToClient+0x17d(fffff80a`72c2191d) kd>p tcpip!TcpDeliverDataToClient+0x17d: fffff80a`72c2191d49833f00cmpqwordptr[r15],0 kd>p tcpip!TcpDeliverDataToClient+0x181: fffff80a`72c219210f85e9010000jnetcpip!TcpDeliverDataToClient+0x370(fffff80a`72c21b10)接下来，程序会回到while入口位置，接下来会进入之前提到没有进入的if语句处理，这是由于刚才没有break结束循环的原因，此时会进入if语句的处理，函数中所调用的函数都是Complete，猜测都是和结束数据包相关处理有关。
kd>p tcpip!TcpDeliverDataToClient+0x1c1: fffff80a`72c21961e99bfeffffjmptcpip!TcpDeliverDataToClient+0x61(fffff80a`72c21801) kd>p tcpip!TcpDeliverDataToClient+0x61: fffff80a`72c2180148837b0800cmpqwordptr[rbx+8],0 kd>ddrbx+8 ffffc10c`a0643e609d8c2fa0ffffc10c9d8c2fa0ffffc10c来看一下这个if语句。
while(1) { if(v6[1]) { if(!*v5) break; v9=v6[1]; v10=v6[2]; *((_BYTE*)v6+98)&=0xFEu; v69=v9; v6[1]=0i64; v6[2]=0i64; v11=vars30; v71=v10; LODWORD(v12)=TcpSatisfyReceiveRequests(v7,0,(__int64)v6,vars30,v5,&v69,&v66); } }在这个if语句中，会调用TcpSatisfyReceiveRequests函数，这个函数中第六个参数，也就是v69是很关键的，这个值决定了后面的空指针引用，接下来进入这个函数。
int__fastcallTcpSatisfyReceiveRequests(PKSPIN_LOCKSpinLock,chara2,__int64a3,signedinta4,__int64*a5,__int64*a6,_DWORD*a7) { v8=*a5; v95=SpinLock; v9=*a6;//RBP+148 v38=*(_QWORD*)(v9+48); v39=*(_QWORD*)(v9+56); v40=*(_QWORD*)(v9+8); v41=*(_QWORD*)(v9+72); v93+=v38; v99+=*(_QWORD*)(v9+40); v42=*(_QWORD*)v9; _guard_dispatch_icall_fptr(v40,0i64,v38,v39);//callWskProTLReceiveComplete 这个函数中的_guard_dispatch_icall_fptr调用了WskProTLreceiveComplete函数，而v40参数和v9结构体有关，v9是由传入第六个参数，也就是刚才提到的v69有关，v69又来自于v6[1]，而这个结构体是和Complete有关，但是在TreeConnect数据包中却没有对这个结构体进行赋值。随后在WskProTLReceiveComplete中，会将rcx，也就是第一个参数v40，进行传递（64位Windows系统中，参数传递通过寄存器，第一个参数是rcx，第二个是rdx，第三个是r8，第四个是r9）。在后面的分析中，省略了无关的汇编过程，只留关键的给大家分享。
kd>p afd!WskProTLReceiveComplete+0x34: fffff80a`7365aa84488bd9movrbx,rcx ………… kd>p afd!WskProTLReceiveComplete+0x8e: fffff80a`7365aade488bcbmovrcx,rbx kd>rrbx rbx=ffffc10ca01ba010 kd>p afd!WskProTLReceiveComplete+0x91: fffff80a`7365aae1ff15512d0200callqwordptr[afd!_imp_IofCompleteRequest(fffff80a`7367d838)]经过一系列传递后，这个第一个参数会直接传给IofCompleteRequest函数，这个函数是irp完成函数，其实是一个中间过程，同步irp完成，后面就是善后工作。
在函数中，参数继续传递。
kd>p nt!IopfCompleteRequest+0xb: fffff800`9464b81b4881ec00010000subrsp,100h kd>p nt!IopfCompleteRequest+0x12: fffff800`9464b822488bd9movrbx,rcx ………… kd>p nt!IopfCompleteRequest+0x109: fffff800`9464b919488bd3movrdx,rbx kd>p nt!IopfCompleteRequest+0x10c: fffff800`9464b91c488bcemovrcx,rsi kd>p nt!IopfCompleteRequest+0x10f: fffff800`9464b91fff5735callqwordptr[rdi+35h] kd>t Breakpoint0hit mrxsmb!SmbWskReceiveComplete: fffff80a`731d695048895c2408movqwordptr[rsp+8],rbx在IofCompleteRequest函数中，会有一处调用回到SmWskReceivComplete函数，而结构体会交给rdx，也就是第二个参数进入这个函数。随后这个参数会连续传递。先来看一下之前的堆栈回溯。
kd>kb RetAddr:ArgstoChild:CallSite fffff800`9464b922:00000000`0000000000000000`0000000000000000`0000000000000000`00000000:mrxsmb!SmbWskReceiveComplete fffff80a`7365aae7:00000000`0000000000000000`0000000000000000`0000000000000000`00000000:nt!IopfCompleteRequest+0x112 fffff80a`72c60d9d:fffff800`963d54a8ffffc10c`9ed02780fffff800`963d54b0fffff800`963d547c:afd!WskProTLReceiveComplete+0x97 fffff80a`72c21860:00000000`00000002ffffc10c`a0643d0000000000`0000000700000000`00000000:tcpip!TcpSatisfyReceiveRequests+0x3cd 00000000`00000000:00000000`0000000000000000`0000000000000000`0000000000000000`00000000:tcpip!TcpDeliverDataToClient+0xc0之后参数会连续进行传递，首先会把当前rdx＋b8存放的值交给r14，之后把r14+40位置的值交给r8，最后引用的就是r8+98位置的值。
kd>p mrxsmb!SmbWskReceiveComplete+0x1d: fffff80a`731d696d488bdamovrbx,rdx kd>p mrxsmb!SmbWskReceiveComplete+0x20: fffff80a`731d69704c8bb2b8000000movr14,qwordptr[rdx+0B8h] ………… kd>p mrxsmb!SmbWskReceiveComplete+0x7f: fffff80a`731d69cf4d8b4640movr8,qwordptr[r14+40h]//1 kd>ddr14+40 ffffc10c`a01ba1689fdf3c58ffffc10c可以看到，这个过程并没有对这个值进行检查，由于结构体不透明，不能确定到底对应存放的是什么，但其实这个结构体的连续调用我们可以理解为KPCR -> KTHREAD -> _EPROCESS -> Token这种关系，在Windows内核有很多这样的域以及相关的结构体，而相互又是嵌套的。
这个结构体的值为0x0的原因可能就是由于这个complete部分的数据包是由于SMB Tree Connect过长引起的，而mrxsmb20.sys中却没有对相关结构体进行检查。
kd>p mrxsmb!VctIndDataReady+0x36: fffff80a`731d6a56498bf8movrdi,r8 ………… kd>p mrxsmb!VctIndDataReady+0x146: fffff80a`731d6b66488bd7movrdx,rdi kd>p mrxsmb!VctIndDataReady+0x149: fffff80a`731d6b69488bcbmovrcx,rbx kd>p mrxsmb!VctIndDataReady+0x14c: fffff80a`731d6b6cff15eeed0200callqwordptr[mrxsmb!_guard_dispatch_icall_fptr(fffff80a`73205960)] kd>rrdx rdx=ffffc10c9fdf3c58 kd>t mrxsmb!guard_dispatch_icall_nop: fffff80a`731d8a30ffe0jmprax kd>p mrxsmb20!Smb2TreeConnect_CopyData: fffff80a`7546b6c048895c2410movqwordptr[rsp+10h],rbx最后进入CopyData后，会引用这个结构体＋98偏移位置的值，进入漏洞触发的函数，而没有对这个值进行检查。
kd>p mrxsmb20!Smb2TreeConnect_CopyData+0x32: fffff80a`7546b6f2488b8b98000000movrcx,qwordptr[rbx+98h] kd>p mrxsmb20!Smb2TreeConnect_CopyData+0x39: fffff80a`7546b6f9e8c210ffffcallmrxsmb20!Smb2ValidateNegotiateInfo(fffff80a`7545c7c0) kd>ddrbx+98 ffffc10c`9fdf3cf00000000000000000最后在函数中引用空指针，引发了BSOD。
关于这个结构体的问题我还是比较在意的，希望未来能够更深入的分析SMB的各种机制，元宵快乐！新的一年，大家一起加油！谢谢大家！
本文转载自 whereisk0shl.top
原文链接：http://whereisk0shl.top/Smbv3-BSOD-Vulnerability-Analysis.html