@H4l0
2020-04-10T23:30:35.000000Z
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漏洞分析
在 3月6号,国外安全研究员 Ilja Van Sprundel(IOActive) 发现了 pppd 组件的 EAP 协议中一个存在了 17 年的严重的栈溢出漏洞,导致所以使用 pppd 组件的系统都受影响,包括 Ubuntu、Debian、Fedora 等,有潜在的远程代码执行的风险,CVSS 评分为 9.8。
EAP 协议概念:
EAP协议是使用可扩展的身份验证协议的简称,全称Extensible Authentication Protocol。是一系列验证方式的集合,设计理念是满足任何链路层的身份验证需求,支持多种链路层认证方式。
因为 EAP 协议主要用于认证,因此这个漏洞影响了众多协议,如 pppoe、pptp 等。
EAP 协议帧格式
字段 | 占用字节数 | 描述 |
---|---|---|
Code | 1个字节 | 表示EAP帧四种类型:1.Request;2.Response 3.Success;4.Failure |
Identifier | 1个字节 | 用于匹配Request和Response。Identifier的值和系统端口一起单独标识一个认证过程 |
Length | 2个字节 | 表示EAP帧的总长度 |
Data | 0或更多字节 | 表示EAP数据 |
查看 github 上的 commit,发现 eap.c
文件中, 1420 行和 1846 行处的长度处理不当导致的一处栈溢出:
这两段代码分别位于 eap_request()
和 eap_response()
函数中,且都位于 EAPT_MD5CHAP
分支,很明显这两个是用来处理 EAP 协议的数据包请求和响应的函数。
#define BCOPY(s, d, l) memcpy(d, s, l) //memcpy 函数的封装
也就是第一个参数的指针指向的内存区域的字符,复制到第二个参数的内存空间中。因为第二个参数(rhostname)位于函数的栈上,导致复制完数据之后导致栈溢出,且可控制返回地址。
char rhostname[256];
接着分析一下触发的条件:
...
if (vallen < 8 || vallen > len) {
error("EAP: MD5-Challenge with bad length %d (8..%d)",vallen, len);
...
break;
}
/* Not so likely to happen. */
if (vallen >= len + sizeof (rhostname)) {
...
BCOPY(inp + vallen, rhostname, sizeof (rhostname) - 1);
rhostname[sizeof (rhostname) - 1] = '\0';
} else {
BCOPY(inp + vallen, rhostname, len - vallen);
rhostname[len - vallen] = '\0';
}
...
MD5CHAP
的长度字段,为一个常量。如果要执行下面的代码段,必定要满足 vallen <= len
,所以这里必定会进入 else 的分支,只要 eap 数据包的长度 len 足够大,且 len - vallen 的长度大于 rhostname
(/etc/hostname 中的内容)字符串的话,就会产生栈溢出。
因为请求和响应两个函数都存在栈溢出,因此在 client 端和 server 端均存在漏洞,在 server 端溢出就能够控制函数的返回地址,导致潜在的远程代码执行漏洞。
因为受影响的协议包括了 ppp、pppoe(Point-to-Point Protocol Over Ethernet),这里就直接拿 pppd 这个二进制程序来进行漏洞复现。
因为搭建 ppp 服务或者 pppoe 服务的话通常需要硬件环境,这里采取一种不依靠硬件的方法,即搭建两个虚拟机,用虚拟串口连接的方式进行通信(就像是对端的实体端到端连接)。
具体步骤如下:
测试串口的联通性,即一端将数据输入到 /dev/ttyS0 设备中;一端进行读取。
发现这里的串口是通的,可以互相访问。
从 github 上 clone 代码到本地(server 端和 client 端都需要),并编译、安装:
git clone https://github.com/paulusmack/ppp.git
cd ppp/
git checkout ppp-2.4.8 // 切换到存在漏洞的分支
./configure
make -j8
make install
查看 pppd 的版本:
在 server 端运行下面的命令:
sudo pppd /dev/ttyS0 9600 noauth local lock defaultroute debug nodetach 172.16.1.1:172.16.1.2 ms-dns 8.8.8.8
/dev/ttyS0 // 连接到的串口
9600 // 波特率
noauth // 无密码认证
local // 不要使用数据机控制线路
lock // 在串口上锁定并使用互斥存取
defaultroute // 采用默认路由
debug // 显示连接过程中的封包内容
nodetach // 不脱离终端
运行命令之后,会将生成的 ppp0 端口绑定到 /dev/ttyS0 串口,这样 client 端可以通过访问 /dev/ttyS0 串口来访问 ppp 服务。
然后在 client 端运行下面的命令:
sudo pppd noauth local lock defaultroute debug nodetach /dev/ttyS0 9600
当获取到 IP 地址之后,就相当于客户端和服务端的端到端连接成功了,接着就可以测试漏洞点。
接着我们来测试 EAP 协议的栈溢出漏洞,所以这里前提就是需要服务端开启 eap 认证。
先在服务端运行命令,开启 eap 认证:
sudo pppd /dev/ttyS0 9600 auth local lock defaultroute debug nodetach 172.16.1.1:172.16.1.2 ms-dns 8.8.8.8 require-eap
为了方便复现,在客户端的 eap.c 源代码 eap_request()
的函数中,在 EAPT_MD5CHAP
分支下,手动 patch 代码,加入发送到服务端的 payload:
重新编译客户端的 pppd 程序:
make clean
./configure
make -j8
make install
在客户端运行命令:
sudo pppd noauth local lock defaultroute debug nodetach /dev/ttyS0 9600 user test password test
运行起来之后很快会发现服务端的进程崩溃:
使用 checksec 命令查看程序保护机制,发现这里开启了 canary 保护,无 pie 保护,所以这里只需要绕过 canary 机制即可。
将判断改成 len - vallen >= sizeof (rhostname)
,当包的长度大于 sizeof (rhostname)
时,就会进入 if 判断,最多只会复制 sizeof (rhostname)
大小的数据,防止了栈溢出漏洞的发生。
...
- if (vallen >= len + sizeof (rhostname)) {
+ if (len - vallen >= sizeof (rhostname)) {
dbglog("EAP: trimming really long peer name down");
BCOPY(inp + vallen, rhostname, sizeof (rhostname) - 1);
rhostname[sizeof (rhostname) - 1] = '\0';
} else {
BCOPY(inp + vallen, rhostname, len - vallen);
rhostname[len - vallen] = '\0';
}
...
https://www.kb.cert.org/vuls/id/782301/
https://github.com/paulusmack/ppp
https://github.com/marcinguy/CVE-2020-8597
https://gist.github.com/nstarke/551433bcc72ff95588e168a0bb666124