CVE-2022-26937 Windows NFS 栈溢出漏洞分析 

简介

NFS全称Network File System,即网络文件系统,用于服务器和客户机之间文件访问和共享的通信,从而使客户机远程访问保存在存储设备上的数据。

CVE-2022-26937是微软5月份修复的Windows NFS中一个对NLM响应处理不当的栈溢出漏洞,攻击者可通过精心构造RPC数据包来利用此漏洞,从而劫持程序流程令服务器失陷。本文将从介绍NFS通信流程开始,对CVE-2022-26937漏洞进行分析,希望能够帮助读者了解NFS协议以及其通信流程中可能存在的不安全问题。

01 NFS通信流程

NFS是基于RPC远程过程调用协议来实现通信,RPC工作机制如下:

1661851977_630dd949c2b3d3e59d739.jpg!small?1661851978606

1. 客户端程序通过执行RPC系统调用的方式发送调用号与参数到服务端。

2. 服务端在收到客户端的系统调用请求后,本地执行对应系统调用,然后将结果返回给服务进程。

3. 服务进程将收到的结果封装后发送给客户端。

4. 客户端接受执行结果,继续执行。

这其中PRC结构如下表所示

Offset      Size(bytes) Description
0x00        4           XID
0x04        4           Message Type (Call: 0)
0x08        4           RPC Version
0x0C        4           Program (e.g., 100000: portmap)
0x10        4           Program Version
0x14        4           Procedure
0x18        4           Credentials Flavour (e.g., AUTH_UNIX: 1)
0x1c        4           Credentials Length (q)
0x20        q           Credentials
0x20+q      4           Verifier Flavour (e.g., AUTH_NULL: 0)
0x24+q      4           Verifier Length: w
0x28+q      w           Verifier
0x28+q+w    N           Program-specific data

有了如上结构,我们就可以伪造客户端跟服务器进行通信,比如构造如下请求。

1661851990_630dd956a958e9a5dbd20.jpg!small?1661851991644

由上,我们伪造客户端发送GETPORT CALL NLM的系统调用,来获取服务器NLM运行端口,服务器执行对应系统调用后将端口号发送给客户端。

NLM结构如下表

Offset           Size(bytes) Description
0x00             4           cookie length : w
0x04             w           cookie contents
0x04+w           4           exclusive
0x08+w           4           lock caller_name length : q
0x0c+w           q           lock caller_name contents
0x0c+w+q         4           fh length : e
0x10+w+q         e           fh Filehandle
0x10+w+q+e       4           owner length : r
0x14+w+q+e       r           owner contents
0x14+w+q+e+r     4           svid
0x18+w+q+e+r     4           l_offset
0x1c+w+q+e+r     4           l_len
0x20+w+q+e+r     244         data

有了如上结构,我们就可以伪造NLM协议向服务器发送请求。

1661852007_630dd96713f9662cc0cc1.jpg!small?1661852008305

如上图,我们伪造NLM协议包向服务器发送TEST_MSG请求,服务器会发送一个GETADDR来检索客户端ip地址等信息。

02 漏洞分析

当Windows NFS服务响应NLM调用时,会根据客户端发送系统调用程序号判断是否为异步过程,这其中NLM支持的过程列表如下[1]:

/*
* NLM procedures
*/

program NLM_PROG {
version NLM_VERSX {
/*
*  synchronous procedures
*/
void         NLM_NULL(void) = 0;
nlm_testres  NLM_TEST(struct nlm_testargs) = 1;
nlm_res      NLM_LOCK(struct nlm_lockargs) = 2;
nlm_res      NLM_CANCEL(struct nlm_cancargs) = 3;
nlm_res      NLM_UNLOCK(struct nlm_unlockargs) = 4;

/*
*  server   NLM call-back procedure to grant lock
*/
nlm_res      NLM_GRANTED(struct nlm_testargs) = 5;

/*
*  asynchronous requests and responses
*/
void         NLM_TEST_MSG(struct nlm_testargs) = 6;
void         NLM_LOCK_MSG(struct nlm_lockargs) = 7;
void         NLM_CANCEL_MSG(struct nlm_cancargs) =8;
void         NLM_UNLOCK_MSG(struct nlm_unlockargs) = 9;
void         NLM_GRANTED_MSG(struct nlm_testargs) = 10;
void         NLM_TEST_RES(nlm_testres) = 11;
void         NLM_LOCK_RES(nlm_res) = 12;
void         NLM_CANCEL_RES(nlm_res) = 13;
void         NLM_UNLOCK_RES(nlm_res) = 14;
void         NLM_GRANTED_RES(nlm_res) = 15;

/*
*  synchronous non-monitored lock and DOS file-sharing
*  procedures (not defined for version 1 and 2)
*/
nlm_shareres NLM_SHARE(nlm_shareargs) = 20;
nlm_shareres NLM_UNSHARE(nlm_shareargs) = 21;
nlm_res      NLM_NM_LOCK(nlm_lockargs) = 22;
void         NLM_FREE_ALL(nlm_notify) = 23;
} = 3;
} = 100021;

以对NLM_TEST_MSG调用的处理为例,在NlmDispatch函数中可以看出不论是同步的NLM_TEST还是异步处理的NLM_TEST_MSG最终都将走向NlmTestLock()函数处理。

v10 = *v27;
v13 = (*v27 + 0xD8i64);
v6 = *v13;
if ( v6 == 1 )
{
LABEL_54:
v19 = NlmTestLock(v10);
LABEL_85:
v5 = v19;
if ( v19 >= 0 )
goto LABEL_90;
v9 = NfsDeviceExtension;
goto LABEL_87;
}
if ( v6 != 2 )
{
if ( v6 != 3 )
{
if ( v6 != 4 )
{
if ( v6 != 5 )
{
if ( v6 == 6 )
goto LABEL_54;
...
}

而在NlmTestLock()函数中则判断系统调用为NLM_TEST_MSG后调用NlmGetClientAddressAndConnection()函数。

__int64  NlmTestLock(__int64 a1){
...
if ( *(_DWORD *)(a1 + 0xD8) == 6 )
{
v5 = NlmGetClientAddressAndConnection(
*(_QWORD *)(a1 + 48),
(__int64)(v7 + 0x30),
(unsigned __int16 *)v7 + 38,
*((_DWORD *)v7 + 27),
*((_DWORD *)v7 + 28),
*((_DWORD *)v7 + 26),
&v28,
&v33,
&v30,
&v29);
...
}
}

该函数实现接受客户端响应包以获得客户端ip地址等信息,而该函数在处理ipv6响应包时,由于没有对返回的地址字符串进行长度验证,从而导致栈溢出。

调用OncRpcSendCallWaitReply函数接受客户端响应包。

if ( v40 >= 0 )
{
v40 = OncRpcSendCallWaitReply(v65, v105, v63, 0x7530i64, &v106);
if ( v40 >= 0 )
v40 = NlmSendWait(&v106);
if ( v105 )
{
OncRpcConnectionClose(v105);
v105 = 0i64;
}
}

重点在于对响应包v106的处理,首先判断此次调用ip类型,v103在函数开始进行了赋值,如果a2指针的值为2,对应ipv4的响应包,反之对应ipv6。

_int64 __fastcall NlmGetClientAddressAndConnection(__int64 a1, __int64 a2, unsigned __int16 *a3,.,.,., _LIST_ENTRY **a10)
v27 = *(_WORD *)a2 == 2;
...
v103 = v27;

如果v103=true,进入ipv4处理,将客户端端口赋值给v104,反之进入ipv6响应,将客户端返回包字符串长度赋值给v78后将返回包字符串赋值给v83,然后调用memmove()函数将包含有客户端地址信息的返回包复制到v118上,v118为栈上固定长度的数组。但是,这里没有对地址长度进行大小验证,导致如果响应的地址字符串大于一定长度,就会导致栈溢出。

if ( v103 )   // ipv4
{
if ( 
...
}
v104 = v71;
}
else       // ipv6
{
v115[1] = 96;
v116 = v118;
if ( *(int *)(v106 + 0x108) >= 0
&& (v72 = *(_QWORD *)(v106 + 0x48)) != 0
&& ((v73 = *(_DWORD *)(v72 + 64) - *(_DWORD *)(v72 + 56), v74 = *(_DWORD *)(v72 + 76), v74 < v73) ? (v75 = 0) : (v75 = v74 - v73),
v75 >= 4) )
{
v76 = _byteswap_ulong(**(_DWORD **)(v72 + 64)); //将ip size 更改端后赋值
*(_QWORD *)(*(_QWORD *)(v106 + 72) + 64i64) += 4i64; //此时指向ip。
}
else
{
v76 = XdrDecodeIntSlow(v106);
}
v77 = v106;
v115[0] = v76;
v78 = v76; // 这里将返回包长度赋值后并没有对其长度进行判断
if ( *(int *)(v106 + 0x108) < 0
|| ((v79 = *(_QWORD *)(v106 + 0x48)) == 0
|| (v80 = *(_DWORD *)(v79 + 0x40) - *(_DWORD *)(v79 + 56), v81 = *(_DWORD *)(v79 + 76), v81 < v80) ? (v82 = 0) : (v82 = v81 - v80),
v82 < (unsigned int)v78) )
{
XdrDecodeOpaqueSlow(v106, (unsigned int)v78, v118);
}
else
{
v83 = 0i64;
if ( v79 )
v83 = *(const void **)(v79 + 0x40);  // v83 = 指向data的指针
memmove(v118, v83, v78); //overflow
...
v66 = 0;
v118[v78] = 0;
}

我们这里构造0x800大小的响应字符串,可以看到rcx此时距离rbp只有0x30,但是r8长度却有0x800大小,最终导致栈溢出。

1: kd> r
rax=00000000000008d4 rbx=01d8afece5a0aac9 rcx=ffffc401bcf1f400
rdx=ffff8809f3ded01c rsi=0000000000000000 rdi=ffff8809f2648070
rip=fffff809b007620f rsp=ffffc401bcf1f330 rbp=ffffc401bcf1f430
r8=0000000000000800  r9=fffff809aff77140 r10=ffffc401baa9f780
r11=ffffc401bcf1f300 r12=0000000000000000 r13=00000000b‘5860100
r14=ffff8809f375a400 r15=0000000000000800
iopl=0         nv up ei ng nz na po nc
cs=0010  ss=0018  ds=002b  es=002b  fs=0053  gs=002b             efl=00000286
nfssvr!NlmGetClientAddressAndConnection+0x88b:
fffff809`b007620f e82c690200      call    nfssvr!memcpy (fffff809`b009cb40)
1: kd> p
nfssvr!NlmGetClientAddressAndConnection+0x890:
fffff809`b0076214 488b4748        mov     rax,qword ptr [rdi+48h]
1: kd> dd ffffc401bcf1f400
ffffc401`bcf1f400  41414141 41414141 41414141 41414141
ffffc401`bcf1f410  41414141 41414141 41414141 41414141
ffffc401`bcf1f420  41414141 41414141 41414141 41414141
ffffc401`bcf1f430  41414141 41414141 41414141 41414141
ffffc401`bcf1f440  41414141 41414141 41414141 41414141
ffffc401`bcf1f450  41414141 41414141 41414141 41414141
ffffc401`bcf1f460  41414141 41414141 41414141 41414141
ffffc401`bcf1f470  41414141 41414141 41414141 41414141
1: kd> k
# Child-SP          RetAddr               Call Site
00 ffffc401`bcf1f330 41414141`41414141     nfssvr!NlmGetClientAddressAndConnection+0x890
01 ffffc401`bcf1f4c0 41414141`41414141     0x41414141`41414141
02 ffffc401`bcf1f4c8 41414141`41414141     0x41414141`41414141

03 修复

在更新后,加入了对返回通用地址字符串长度的判断,从而杜绝了栈溢出的发生。

1661852053_630dd995e0f85a97d4f3e.jpg!small?1661852054667

参考

[1] https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9629799/chap10.htm

[2] https://www.zerodayinitiative.com/blog/2022/6/7/cve-2022-26937-microsoft-windows-network-file-system-nlm-portmap-stack-buffer-overflow

[3] https://github.com/omair2084/CVE-2022-26937

[4] https://msrc.microsoft.com/update-guide/vulnerability/CVE-2022-26937

本文作者:绿盟科技, 转载请注明来自FreeBuf.COM

主题测试文章,只做测试使用。发布者:1869,转转请注明出处:https://community.anqiangkj.com/archives/24061

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