• SEED实验系列:ShellShock 攻击实验


    实验楼课程原文链接:https://www.shiyanlou.com/courses/230,内容能够得到你的喜欢,我们感到非常高兴的,也十分欢迎您分享转载,转载请保留实验楼课程原文链接。

    一、 实验描述

    2014年9月24日,Bash中发现了一个严重漏洞shellshock,该漏洞可用于许多系统,并且既可以远程也可以在本地触发。在本实验中,学生需要亲手重现攻击来理解该漏洞,并回答一些问题。

    二、 预备知识

    1. 什么是ShellShock?

    Shellshock,又称Bashdoor,是在Unix中广泛使用的Bash shell中的一个安全漏洞,首次于2014年9月24日公开。许多互联网守护进程,如网页服务器,使用bash来处理某些命令,从而允许攻击者在易受攻击的Bash版本上执行任意代码。这可使攻击者在未授权的情况下访问计算机系统。——摘自维基百科

    2. 进行实验所需的准备

    1. 环境搭建

    以root权限安装4.1版bash(4.2版本以上的漏洞已经被堵上了) bash4.1 下载地址:http://ftp.gnu.org/gnu/bash/bash-4.1.tar.gz 


    下载

    # wget http://ftp.gnu.org/gnu/bash/bash-4.1.tar.gz

    安装

    # tar xf bash-4.1.tar.gz
    # cd bash-4.1
    # ./configure
    # make & make install

    链接

    # rm /bin/bash
    # ln -s /usr/local/bin/bash /bin/bash

    到这里就安装完了,接下来检测是否存在shellshock漏洞。

    $ env x='() { :;}; echo vulnerable' bash -c "echo this is a test "

    输出vulnerable的话,说明bash有漏洞。

    最后,让/bin/sh 指向/bin/bash.

    $ sudo ln -sf /bin/bash /bin/sh

    现在一切就绪,进入下一步吧。

    2.预备知识

    了解bash自定义函数,只需要函数名就能够调用该函数。

    $ foo() { echo bar; } 
    $ foo
    > bar

    这个时候的Bash的环境变量:

    KEY = foo
    VALUE = () { echo bar; }

    来看看ShellShock漏洞的真身:

    export foo=’() { :; }; echo Hello World’ 
    bash
    >Hello World

    怎么样?看明白了没?为什么调用bash的时候输出Hello World了呢? 瞧瞧他内部的情况:

    KEY = foo
    VALUE = () { :; }; echo Hello World

    bash读取了环境变量,在定义foo之后直接调用了后面的函数。 一旦调用bash,自定义的语句就直接触发。

    到了这,你有想到什么么,联系之前的Set-UID课程。 对!干坏事的孩子会被警察叔叔抓走的:)

    不多说了,来get root权限吧!

    三、 实验内容

    1.攻击Set-UID程序

    本实验中,我们通过攻击Set-UID程序来获得root权限。 首先,确保安装了带有漏洞的bash版本,并让/bin/sh 指向/bin/bash.

    $ sudo ln -sf /bin/bash /bin/sh

    请编译下面这段代码,并设置其为Set-UID程序,保证它的所有者是root。我们知道system()函数将调用"/bin/sh -c" 来运行指定的命令, 这也意味着/bin/bash 会被调用,你能够利用shellshock漏洞来获取权限么?

    #include <stdio.h>
    void main()
    {
        setuid(geteuid()); // make real uid = effective uid.
        system("/bin/ls -l");
    }

    我们注意到这里使用了setuid(geteuid()) 来使real uid = effective uid,这在Set-UID程序中不是普遍实践,但它确实有时会发生。 先自己试着hack一下:) …… …… …… …… …… …… 以下是hack过程。 

    如果 setuid(geteuid()) 语句被去掉了,再试试看攻击,我们还能够拿到权限么?

    #include <stdio.h>
    void main()
    {
        system("/bin/ls -l");
    }


    (hack过程与step1完全一样,sh0ck是编译后的程序)

    失败啦!这就说明如果 real uid 和 effective uid 相同的话,定义在环境变量中的内容在该程序内有效,那样shellshock漏洞就能够被利用了。但是如果两个uid不同的话,环境变量失效,就无法发动攻击了,这可以从bash的源代码中得到印证(variables.c,在308到369行之间)请指出是哪一行导致了这样的不同,并说明bash这样设计的原因。

    这里给出这部分代码

    /* Initialize the shell variables from the current environment.
       If PRIVMODE is nonzero, don't import functions from ENV or
       parse $SHELLOPTS. */
    void
    initialize_shell_variables (env, privmode)
         char **env;
         int privmode;
    {
      char *name, *string, *temp_string;
      int c, char_index, string_index, string_length;
      SHELL_VAR *temp_var;
    
      create_variable_tables ();
    
      for (string_index = 0; string = env[string_index++]; )
        {
    
          char_index = 0;
          name = string;
          while ((c = *string++) && c != '=')
      ;
          if (string[-1] == '=')
      char_index = string - name - 1;
    
          /* If there are weird things in the environment, like `=xxx' or a
       string without an `=', just skip them. */
          if (char_index == 0)
      continue;
    
          /* ASSERT(name[char_index] == '=') */
          name[char_index] = '';
          /* Now, name = env variable name, string = env variable value, and
       char_index == strlen (name) */
    
          temp_var = (SHELL_VAR *)NULL;
    
          /* If exported function, define it now.  Don't import functions from
       the environment in privileged mode. */
          if (privmode == 0 && read_but_dont_execute == 0 && STREQN ("() {", string, 4))
      {
        string_length = strlen (string);
        temp_string = (char *)xmalloc (3 + string_length + char_index);
    
        strcpy (temp_string, name);
        temp_string[char_index] = ' ';
        strcpy (temp_string + char_index + 1, string);
    
        parse_and_execute (temp_string, name, SEVAL_NONINT|SEVAL_NOHIST);
    
        /* Ancient backwards compatibility.  Old versions of bash exported
           functions like name()=() {...} */
        if (name[char_index - 1] == ')' && name[char_index - 2] == '(')
          name[char_index - 2] = '';
    
        if (temp_var = find_function (name))
          {
            VSETATTR (temp_var, (att_exported|att_imported));
            array_needs_making = 1;
          }
        else
          report_error (_("error importing function definition for `%s'"), name);
    
        /* ( */
        if (name[char_index - 1] == ')' && name[char_index - 2] == '')
          name[char_index - 2] = '(';   /* ) */
      }

    摘出其中关键部分并简化

    void initialize_shell_variables(){
    // 循环遍历所有环境变量
    for (string_index = 0; string = env[string_index++]; ) {
         /*...*/
         /* 如果有export过的函数, 在这里定义 */
         /* 无法导入在特权模式下(root下)定义的函数 */
         if (privmode == 0 && read_but_dont_execute == 0 &&
               STREQN (“() {“, string, 4)) {
               [...]
               // 这里是shellshock发生的地方
               // 传递函数定义 + 运行额外的指令
               parse_and_execute (temp_string, name,
                    SEVAL_NONINT|SEVAL_NOHIST);
    [...]
    } }

    就是上述那一行判断逻辑导致了两者的不同,primode即私有模式,要求real uid 与 effective uid保持一致。至于如此设计的原因,小编觉得。。别人家的环境变量自己都不知道内容是些什么,import了也没用吧。。。。小编想的比较天真,你一定有更好的答案:)

    至于ShellShock漏洞的防御方法么,快去升级你家Bash啦。

    四、 练习

    在实验楼环境安步骤进行实验,并截图

    您已经完成本课程的所有实验,干的漂亮!

    License

    本课程所涉及的实验来自Syracuse SEED labs,并在此基础上为适配实验楼网站环境进行修改,修改后的实验文档仍然遵循GNU Free Documentation License。

    本课程文档github链接:https://github.com/shiyanlou/seedlab

    Syracuse SEED labs版权声明:

    Copyright © 2014 Wenliang Du, Syracuse University. The development of this document is/was funded by the following grants from the US National Science Foundation: No. 1303306 and 1318814. Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.2 or any later version published by the Free Software Foundation. A copy of the license can be found athttp://www.gnu.org/licenses/fdl.html.

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