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CVE-2021-33739 EOP漏洞分析

2021-10-11 10:25:12 企業開發

背景

??CVE-2021-33739是一個UAF漏洞,成因是由于在物件CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler與物件CInteractionTrackerMarshaler雙向系結的前提下,再對雙方系結進行解綁,CInteractionTrackerMarshaler指向前者的指標雖被清除,但CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler中指向CInteractionTrackerMarshaler的指標仍然存在,之后釋放CInteractionTrackerMarshaler物件,CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler中的指標仍然指向被free的內核地址,從而導致UAF漏洞,

分析

??首先創建一個CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler(id=1)和兩個CInteractionTrackerMarshaler物件資源(id=2、3),創建方式是利用用戶態win32u.dll模塊的匯出函式NtDCompositionProcessChannelBatchBuffer,通過和信道關聯的緩沖區pMappedAddress指定創建資源型別(ResourceType)和指令(nCmdCreateResource),在內核中創建指定id的相應資源,信道通過呼叫函式NtDCompositionCreateChannel創建,

??系統呼叫NtDCompositionProcessChannelBatchBuffer支持的指令如下,每個指令都有自己不同的緩沖區大小和格式,當前漏洞涉及到了其中的nCmdCreateResource(1)、nCmdReleaseResource(3)、nCmdSetResourceBufferProperty(12),

??nCmdCreateResource指令對應的緩沖區(pMappedAddress)格式和大小:

??呼叫后,執行至win32kbase!DirectComposition::CApplicationChannel::CreateResource,再根據isSharedResource引數執行CreateInternalSharedResource或CreateInternalResource,漏洞在CreateInternalResource中,

??win32kbase!DirectComposition::CApplicationChannel::CreateInternalResource根據Resource Type創建不同資源物件,

??物件全部創建成功后,指定處理指令nCmdSetResourceBufferProperty,將兩種不同型別指令進行系結,緩沖區格式如下:

??該指令將執行至CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler::SetBufferProperty,該函式位于CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler物件偏移0xA8處,

??如果CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler沒有系結物件,且nCmdSetResourceBufferProperty指令對應pMappedAddress中由用戶指定的EntryID(Data偏移+0x8處)不為0,則將TrackerManager(CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler)和兩個Tracker(CInteractionTrackerMarshaler)互相系結,

??由TrackerManager向Tracker的系結方式是創建一個TrackerEntry結構,指標放在TrackerManager偏移+0x38處,TrackerEntry結構大小為32位元組:
pTracker1(QWORD) | pTracker2(QWORD) | entry_id(QWORD) | 1(QWORD)
??系結后的TrackerManager:

??而從Tracker向TrackerManager的系結由SetBindingManagerMarshaler函式實作,該函式先判斷Tracker偏移0x190處指標是否指向待系結的TrackerManager,在確認未系結的條件下先將TrackerManager偏移0x14處的資源參考值加1,接著在Tracker物件偏移0x190處寫入TrackerManager物件指標值,實作系結,

??指令完成后,再次執行上一步nCmdSetResourceBufferProperty指令操作,不過變動是需要指定EntryID為0(szBuff+0x8),

??再次執行至SetBufferProperty,此時流程將進入另一分支,因為此時在TrackerManager物件偏移0x50處值由0變成1,應該和TrackerEntry關聯,之后又根據用戶給的Tracker1和Tracker2二者ID從channel物件關聯的pMappedAddress中取出各自對應下標的指標值,和TrackerManager中TrackerEntry系結的兩個Tracker ID進行比較,相同則繼續,不同則跳轉至系結分支,

??順利執行下來,又對用戶指定的EntryID判斷為0的話,將呼叫RemoveBindingManagerReferenceFromTrackerIfNecessary,該函式將解除TrackerManager和Tracker的系結關系,然而漏洞就是出現在此處,因為RemoveBinding...函式只是將Tracker中的TrackerManager指標值置0,而TrackerManager中的TrackerEntry仍然存在,

??之后釋放(nCmdReleaseResource)兩個Tracker資源,再呼叫NtDCompositionCommitChannel提交channel資料后將觸發BSOD,可以看到,最終是在呼叫CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler::EmitBoundTrackerMarshalerUpdateCommands發生錯誤,

利用

目前公開的POC,是利用構造的Palette物件去占用被釋放的兩個Tracker的原本空間,之后再借助NtDCompositionCommitChannel觸發利用,

??每釋放一個Tracker,就緊接著通過大量創建Fake_Palette物件的方式去占用目標空間,為了能準確地實作占用,構造的Fake_Palette物件大小應和原本被釋放的Tracker物件大小一致,可以在之前的windbg中使用命令!pool中看到Tracker的size為0x1A0,

??在分析部分,可以知道最終是在CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler::EmitBoundTrackerMarshalerUpdateCommands函式除觸發的BSOD,
??查看該函式,可以看到會呼叫 (*pTracker)+0x50 地址處的函式,應該是原本已釋放Tracker的虛表函式呼叫,

??通過構造Palette,可指定函式呼叫,POC中選用了nt! SeSetAccessStateGenericMapping,可將16位元組內容寫入可控地址,可用于替換_KTHREAD中的PreviousMode(1:usermode;0:kernelmode),內核中的完整性檢查是在previousmode為1前提下,意味著previousmode被覆寫為0可進行跟高權限操作,

??查看nt!SeSetAccessStateGenericMapping,其中rdx指向channel緩沖區的偏移0xB8處的16位元組,多次除錯后發現該位置前8位元組為一個不明指標值,后8位元組為0值,因此覆寫時,向后移動了9位元組,以保證0值覆寫previousmode欄位,

??POC代碼中似憾訓嘗試修改Token,但是rdx不可控,似乎沒起作用,
??另外在EmitBoundTrackerMarshalerUpdateCommands中,需要TrackerEntry的ID不為0方才能呼叫虛表中的函式,但是解綁Tracker2和Tracker3時,TrackerEntry被重新設定為了0,因此POC除了創建Tracker2和Tracker3,還需要創建第三個Tracker(Tracker4),在系結和釋放Tracker2和Tracker3且Fake_Palette成功占用二者原來空間后,再系結Tracker4和TrackerManager,指定TrackerEntry不為0,如POC中的0xffff,

??成功占用后的空間情況,可以看到都是大小為0x1A0的相同連續空間分布,

??PreviousMode覆寫前后:

??之后將shellcode注入winlogon.exe,啟動system權限的cmd.exe,

參考

https://www.anquanke.com/post/id/245427
https://www.zerodayinitiative.com/blog/2021/5/3/cve-2021-26900-privilege-escalation-via-a-use-after-free-vulnerability-in-win32k
https://github.com/Lagal1990/CVE-2021-33739-POC/blob/fbbba006a610f4f269c9aefdf060562d86459bf5/CVE-2021-26868 %26 CVE-2021-33739/exp/exp.cpp

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