从 posix_spawn() 函数窥探漏洞逃逸

posix_spawn() 函数是用来在Linux上创建子进程的,头文件是 #include <spawn.h> ,语法如下:

#include <spawn.h>
int posix_spawn(pid_t *pid, const char *path,
                const posix_spawn_file_actions_t *file_actions,
                const posix_spawnattr_t *attrp,
                char *const argv[], char *const envp[]);

我们可以看到一共要传入六个参数,语法参数说明如下:

  • 子进程 pid(pid 参数指向一个缓冲区,该缓冲区用于返回新的子进程的进程ID)
  • 可执行文件的路径 path(其实就是可以调用某些系统命令,只不过要指定其完整路径)
  • file_actions 参数指向生成文件操作对象,该对象指定要在子对象之间执行的与文件相关的操作
  • attrp 参数指向一个属性对象,该对象指定创建的子进程的各种属性。
  • argv 和 envp 参数指定在子进程中执行的程序的参数列表和环境

详细文档可以通过 man posix_spawn 查看相关文档:

既然我们知道了这些参数,我们该如何利用这个呢?

我们先给一个 Demo 看看:

/*
* @Author: python
* @Date:   2020-01-12 17:28:31
* @Last Modified by:   python
* @Last Modified time: 2020-01-12 17:32:28
*/
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <spawn.h>
#include <sys/wait.h>
/*
int posix_spawn(pid_t *pid, const char *path,
                const posix_spawn_file_actions_t *file_actions,
                const posix_spawnattr_t *attrp,
                char *const argv[], char *const envp[]);
*/
extern char **environ;

void run_cmd(char *cmd)
{
    pid_t pid;
    char *argv[] = {"sh", "-c", cmd, NULL};
    int status;
    printf("Run command: %s\n", cmd);
    status = posix_spawn(&pid, "/bin/sh", NULL, NULL, argv, environ);
    if (status == 0) {
        printf("Child pid: %i\n", pid);
        if (waitpid(pid, &status, 0) != -1) {
            printf("Child exited with status %i\n", status);
        } else {
            perror("waitpid");
        }
    } else {
        printf("posix_spawn: %s\n", strerror(status));
    }
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    run_cmd(argv[1]);
    return 0;
}

运行结果如下图所示:

我们从结果可以看到,/bin/sh 的效果就类似于 sh 脚本中开头的 #!/bin/sh,指定了系统命令 sh 的路径,argv 就类似于 shell 脚本中要执行的代码,比如这里执行 sh -c cmd,而 cmd 参数由用户输入。

我们以 xman 第三界冬令营选拔赛 shellmaster 为例,由于环境已经宕机了,所以我找出题人拿到了源码,有兴趣的可以尝试用源码重新复现一下环境。

import os
import sys
import time

blacklist = [
	"$",
	"-",
	"_",
	"{",
	"}",
	"*",
	"2",
	"4"
]

def handler():
	print "Oops, are you a master?"
	os._exit(0)

print "Welcome to shell master!"
print "Start to wake up the shell ..."
time.sleep(3)
sys.stdout.flush()

while True:
	sys.stdout.write("master@ubuntu:~$ ")
	sys.stdout.flush()
	cmd = raw_input().upper()
	'''
	for i in blacklist:
		if i in cmd:
			print "blacklist: "+i
			handler()

	if len(cmd) > 16:
		print "len:"+len(cmd)
		handler()
	'''
	cmd += " 2>&1"
	print os.system(cmd)

我们从源码可以看到,输入的命令中所有字母都被替换成了大写字母,所以你如果通过 nc 连接之后,会发现无论输入什么命令,你会发现输入的所有字母都被替换成了大写字母,没法进行任何操作。

在这里,我们不得不提到一个有意思的东西,$0

这个 $0 是什么东西呢,我们可以尝试打印一下:

我们可以看出,$0 事实上就是调用当前的 shell 了,是不是都是这样呢?

我们尝试自己写个例子看看:

我们可以看到,执行并且测试以后,发现输出的结果正好是当前脚本的名字,当前的 $0 就是 ./test.sh

我们从以上这个例子可以看出,在 shell 脚本中,通过使用 $0 就可以获取到脚本的名字或者说脚本本身。

既然这玩意能直接调用当前的 shell,利用方式就有很多种了。

我们可以通过 posix_spawn 这个函数,创建一个子进程,这个子进程可以是系统的默认的命令(进程实质上就是一个程序嘛),这个子进程如果调用的是当前的 shell,我们就可以直接利用这个 shell 来获取相关权限的信息,从而实现逃逸这一过程。

我们可以尝试通过系统的一些方法传入 $0 来实现逃逸这一过程。

那我们既然已经知道了这一点,我们就可以尝试去

那么什么时候会调用 posix_spawn 函数?

由于 posix_spawn 函数是 C 语言中 system.c 创建线程默认调用的功能模块。

C 源码官方下载:http://ftp.gnu.org/gnu/libc/,定义 system 的 c 文件在 glibc/sysdeps/posix/system.c,当然我们也可以在 https://code.woboq.org/userspace/glibc/sysdeps/posix/system.c.html 在线查看。

到这里为止,我们基本思路已经很清楚了,我们可以通过使用 system 模块来调用 posix_spawn 函数来创建子进程,让这个子进程调用当前的 shell,也就是使用 $0 ,然后获取到相关的权限信息,实现逃逸这一过程。我们可以直接写相关的 C 程序来解决。

而在 python 中,os.system 是通过调用 C 语言中的 system 函数来实现其功能的:

详细文档可以参考:https://docs.python.org/3/library/os.html

于是我们就可以进行如下更加简便的操作:

  1. 先调用 os.system 调用 C 语言中的 system 函数

  1. 然后执行 system 模块中的 posix_spawn 函数

  1. 最后调用当前的 shell

这道题目如果没有屏蔽掉黑名单的话,还是有其他解题思路的,可以直接通过通配符来解决问题,payload 如下:

/???/???/?38?
posted @ 2020-01-12 18:04  Angel_Kitty  阅读(1223)  评论(0编辑  收藏