winrar 目录穿越漏洞分析

winrar 目录穿越漏洞分析

漏洞描述

Check Point团队爆出了一个关于WinRAR存在19年的漏洞,用它来可以获得受害者计算机的控制。攻击者只需利用此漏洞构造恶意的压缩文件,当受害者使用WinRAR解压该恶意文件时便会触发漏洞。

漏洞是由于 WinRAR 所使用的一个06遍编译出来的动态链接库UNACEV2.dll所造成的,动态链接库的作用是处理 ACE 格式文件。而WinRAR解压ACE文件时,由于没有对文件名进行充分过滤,导致其可实现目录穿越,将恶意文件写入任意目录,甚至可以写入文件至开机启动项,导致代码执行。

CVE 编号为CVE-2018-20250,受影响的版本包括

winrar <5.70 Beta
BandZip <= 6.2.0.0
好压 <= 5.9.8.10907
360压缩 <4.0.0.1170

漏洞分析

将UNACEV2.dll拖进IDA进行分析。根据poc,直接定位到漏洞代码0x40CB48

可以看到该函数首先是对输入的relative paht进行了一遍预处理。winrar 目录穿越漏洞分析 第1张

如上图所示,称这部分为Clean_Path,输入的处理包含以下部分:

  1. 当路径以\\开头时,且路径中还包含两个\,会将中间部分忽略掉。这部分本意可能为处理smb文档的代码,如\\10.10.10.10\smb_folder_name\some_folder\some_file.txt路径会被处理为some_folder\some_file.txt

  2. 当路径以*:\开头时,忽略*:\。这部分本意可能为忽略盘符,如C:\some_folder\some_file.txt会被处理为some_folder\some_file.txt

  3. 当路径包含\..\时,忽略\..\。这部分本意可能为忽略回溯路径,以防止目录穿越。

  4. 当路径开头为*:*且路径不为*:\时,忽略*:。这部分本意不知道,感觉可能为某种文件路径格式。

  5. 主要为以上四种目录筛选,根据poc中描述,不知什么原因如果路径开头为C:\C:也会忽略。

继续往下看,一个名为GetDevicePathLen的函数,如果该函数返回非0值,则会将空字符赋值给变量,否则会将文件夹的路径赋值给变量,最终使用sprintf函数将文件目录最终形成。
winrar 目录穿越漏洞分析 第2张
相应的代码为:

if ((GetDevicePathLen(file_path))
    var1=&empty_stringelse
    var1=add_slash(&dest_dir_path)sprintf(final_file_path,"%s%s",var1,file_path)

此处便是漏洞的形成点。漏洞的形成原理是如若能伪造文件路径使得GetDevicePathLen函数返回非0值,则该文件路径会被当成绝对路径而不是相对路径,从而解压的时候实现任意目录写。

如果file_pathC:\some_folder\1.txt且使得GetDevicePathLen返回非0,则会将txt解压到相应目录C:\some_folder\1.txt

现在的问题就转移至如何构造文件路径使得GetDevicePathLen返回非0。跟进该函数查看代码:

_BYTE *__usercall __spoils<ecx> GetDevicePathLen@<eax>(_BYTE *path@<eax>){
  _BYTE *path_ptr; // ecx
  _BYTE *slash_pos; // eax
  int v3; // ecx

  path_ptr = path;
  slash_pos = 0;
  if ( *path_ptr == '\\' )
  {
    if ( path_ptr[1] == '\\' )
    {
      slash_pos = strchr(path_ptr + 2, '\\');
      if ( slash_pos )
      {
        slash_pos = strchr(slash_pos + 1, '\\');
        if ( slash_pos )
          slash_pos = &slash_pos[-v3 + 1];  //注释A
      }
    }
    else
    {
      slash_pos = (_BYTE *)1;   //注释B
    }
  }
  else if ( path_ptr[1] == ':' )
  {
    slash_pos = (_BYTE *)2; //注释C
    if ( path_ptr[2] == '\\' )
      slash_pos = (_BYTE *)3; //注释D
  }
  return slash_pos;}

代码总结为:

  • 注释A: 如果路径开头为\\且路径中仍还包含多的两个\则返回第四个斜杆与开头的差距。如\\LOCALHOST\some\some_folder\some_file.txt返回值为17。

  • 注释B:如果路径以\开头,且不以\\开头,则返回1。如\some_folder\some_file.txt返回值为1。

  • 注释C:如果路径以*:开头,且不以*:\开头,则返回2。如C:some_folder\some_file.txt返回值为2。

  • 注释D:如果路径以*:\开头,则返回3。如如C:\some_folder\some_file.txt返回值为3。

至此代码分析完毕,可以看到漏洞原理主要为可构造预期文件路径使得GetDevicePathLen返回非0,从而实现目录穿越。

漏洞利用

如何利用漏洞,首先要解决的是如何实现任意目录的解压。

具体来说可以使用C:\some_folder\some_file.txt文件路径使的GetDevicePathLen返回非0。但是,由于函数一开始存在一个Clean_Path函数,如目录为C:\some_folder\some_file.txt,则会被处理为some_folder\some_file.txt

绕过该处理的方法为将目录更改为:C:C:\some_folder\some_file.txt,根据Clean_Path处理部分的第四条,该路径会被处理成C:\some_folder\some_file.txt,从而实现了目录穿越。

同时也可实现对smb共享文件夹的攻击,如目录C:\\\10.10.10.10\smb_folder_name\some_folder\some_file.txt => \\10.10.10.10\smb_folder_name\some_folder\some_file.txt,根据根据Clean_Path处理部分的第二条,将会被处理成\\10.10.10.10\smb_folder_name\some_folder\some_file.txt,实现共享文件的目录穿越。

到这里目录穿越的原理已经解释清楚,下一个问题是如何利用。实际利用有一个局限性,就是需要知道相应解压目录的具体目录,不能使用回溯路径。利用的方法为主要有两个:

  • 一个是将文件解压至开机自启动目录。

  • 一个是实现dll劫持。

关于开机自启动目录,主要有两个:

  1. C:\ProgramData\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\StartUp

  2. C:\Users\$user_name\AppData\Roaming\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Startup
    第一个需要管理员权限,路径是固定的,但是实施攻击的条件较高;第二个则不需要管理员权限,但是需要知道相应的用户名称,可能需要爆破。
    poc中也提到了唯一一个可以不使用用户名的方式,那就是使用C:\C:C:../AppData\Roaming\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Startup\some_file.exe路径。该路径的主要方式根据Clean_Path处理部分的第五条,得到C:../AppData\Roaming\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Startup\some_file.exe,这个目录是假设用户解压的路径一般为C:\Users\$user_name\Desktop或者C:\Users\$user_name\Downloads,此时的C:../便会回溯至C:\Users\$user_name\目录,所以可以顺利解压至C:\Users\$user_name\AppData\Roaming\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Startup目录。

另一个利用方法是dll劫持,覆盖相应dll文件等,具体可搜索了解实现方式。

利用实现

python有一个ace文件解析的模块acefile,基于该模块源码,了解ace文件格式,即可实现相应的路径修改。

手动实现过程为:

  1. 首先使用WinACE创建一个acefile文件,选择store full path。
    winrar 目录穿越漏洞分析 第3张

  2. 使用acefile查看该文件头格式。
    winrar 目录穿越漏洞分析 第4张

  3. 修改文件路径,我这里使用的是Winhex。把路径修改成了C:../AppData\Roaming\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Startup\calc.exe
    winrar 目录穿越漏洞分析 第5张

  4. 修改hdr_size以及hdr_crc以及路径长度。只修改文件名使用acefile去解析是会报错的,整个头部的size也发生了变化,因为文件路径长度发生了变化,也需要修改,由之前的71-->111;还需要修改路径长度,因为路径发生了变化,由之前的0x28->0x50;在acefile.py检查hdr_crc的地方加打印出crc的代码,可以得到正确crc(crc修改过很多次,图片为最后一次修改的);
    winrar 目录穿越漏洞分析 第6张

最终修改前与修改后的对比如下,修改前winhex里显示为:
winrar 目录穿越漏洞分析 第7张

修改后的字节为:
winrar 目录穿越漏洞分析 第8张

  1. 解压实现攻击。
    winrar 目录穿越漏洞分析 第9张

将上述步骤最终实现了一个自动化的脚本,还有相关的脚本也放在了我的github