0x1 前言

if you have SeAssignPrimaryToken or SeImpersonate privilege, you are SYSTEM. ——@decoder_it

0x2 初代土豆：Hot Potato

Hot Potato在2016年被提出，其主要原理是通过NTLM中继和NBNS欺骗来提升权限。

0x01 NBNS欺骗

https://foxglovesecurity.com/2016/01/16/hot-potato/

当Windows进行DNS解析时，会按照以下的顺序进行：

1. 1. 查找本地hosts文件

2. 2. DNS缓存或DNS服务器

3. 3. 链路本地多播名称解析（LLMNR）和NetBIOS名称服务（NBT-NS）

但在进行第3步的查找时，是通过广播的形式，询问所有主机，所以攻击者可以通过一个错误的主机名，让目标进行LLMNR和NetBIOS名称服务解析，再响应目标的询问，获取凭证信息。

嗅探网络流量需要本地管理员权限，但如果是本地提权的情况下，一般不具有该权限。

NBNS数据包中存在一个NAME_TRN_ID，也叫交易ID，用来确保请求包和响应包保持一致，大小为2字节：

所以在对本地（127.0.0.1）做NBNS欺骗时，可以通过遍历交易ID的方式来确保请求响应匹配。

为了防止所请求的DNS服务器记录中有我们要进行欺骗的域名，可以使用UDP端口耗尽技术，它可以使目标系统上所有DNS查询失败，原理是占用每个UDP端口。

将NBNS欺骗与WPAD代理结合，可以让目标的所有流量通过受控的代理服务器，即127.0.0.1.

0x02 NTLM中继

低权限用户进行NBNS欺骗，高权限用户也会受到影响，这是提权的关键。

NTLM中继有多种利用方式，这里用到的是HTTP->SMB，原因是最初的SMB->SMB被微软修补而无法使用（MS16-075）。

目前我们通过NBNS欺骗使得目标的所有HTTP流量都流经受控的代理服务器，这时将其重定向至一个请求NTLM身份验证的URL，例如401验证，再将得到的NTLM凭据中继到本地SMB服务，就可以创建相应的服务。

当该请求高权限用户发起的时，最终就能以SYSTEM权限执行命令。

0x03 利用

在利用方面，主要问题是如何触发NTLM验证，作者给了以下几种解决方案：

• • Windows 7下，利用Windows Defender更新机制触发

• • Windows Server 2008下，利用Windows更新机制触发，不过这个不够稳定

• • Windows 8/10/Server 2012下，利用不受信任证书的自动更新程序特性来触发，也不够稳定

PoC地址：https://github.com/foxglovesec/Potato

微软已经给出了该漏洞的修复方案：Microsoft 安全公告 MS16-077 https://learn.microsoft.com/en-us/security-updates/securitybulletins/2016/ms16-077

顺带一提，该方案也是修复BadTunnel攻击的一部分，该攻击方式由著名的@tombkeeper提出，两者有一些相似之处，Hot Potato的作者还在新闻报道之后联系过@tombkeeper，以为是思路重合了，但交流过后发现并不是，他对Tunnel的思路非常赞赏。

0x3 二代土豆：Rotten Potato

https://foxglovesecurity.com/2016/09/26/rotten-potato-privilege-escalation-from-service-accounts-to-system/

在初代土豆提出后不久，该作者又找到了新的攻击方式，将其命名为Rotten Potato.

相对之前的，Rotten Potato使用了另一种方法来进行NTLM中继，即利用DCOM/RPC机制。

下图是攻击流程，我们参照该图来分析整个过程：

0x01 流程分析

1. 利用CoGetInstanceFromIStorage()

CoGetInstanceFromIStorage()的作用是加载指定对象的实例，通过该API，我们可以加载BITS对象，那么BITS服务就会向受控的端口发起RPC连接。

作者的示例代码：

public static void BootstrapComMarshal()
{
    IStorage stg = ComUtils.CreateStorage();
    // Use a known local system service COM server, in this cast BITSv1
    Guid clsid = new Guid("4991d34b-80a1-4291-83b6-3328366b9097");
 
    TestClass c = new TestClass(stg, String.Format("{0}[{1}]", "127.0.0.1", 6666)); // ip and port
 
    MULTI_QI[] qis = new MULTI_QI[1];
 
    qis[0].pIID = ComUtils.IID_IUnknownPtr;
    qis[0].pItf = null;
    qis[0].hr = 0;
 
    CoGetInstanceFromIStorage(null, ref clsid, null, CLSCTX.CLSCTX_LOCAL_SERVER, c, 1, qis);
}

这段代码的作用是通过指定的地址去加载指定对象的实例，其中指定地址由IP和端口构成，TestClass是对其进行包装的IStorage对象；指定对象则由CLSID确定，CLSID是COM组件的唯一标识符Guid的一种，另一种是针对接口的IID，这里指定的是BITS对象。

2. 发起NTLM协商

在成功与BITS服务通信后，我们尝试让其进行NTLM身份认证，NTLM身份认证的第一步是协商（Type 1）.

3. 中继NTLM认证

本地的6666端口是我们控制的代理服务器，所以可以将NTLM身份认证数据包中继至本地的RPC服务即135端口处，之后调用AcceptSecurityContext()进行强制本地身份验证。

4. 中继NTLM质询

4和5都会返回NTLM质询（Type 2），但数据包稍有不同，下面是对比图：

可以看到，Challenge和Reserved值不同。因为我们的目的是进行本地权限提升，这两个值关乎认证的目标，所以6的数据包的两个值要跟5保持一致，这里需要做一下替换处理。

5. 中继NTLM验证

之后的7和8，BITS服务会返回NTLM验证（Type 3），需要将其中继至AcceptSecurityContext()处。

6. 协商模拟令牌提权

最终的9，我们使用QuerySecurityContextToken()来获取访问令牌，提升权限。

0x02 利用

利用该方法提权，需要当前用户具有SeImpersonatePrivilege特权或SeAssignPrimaryTokenPrivilege特权。

Local Service和Network Service通常都具有前者，所以实际场景中常常用来从IIS或SQL Server服务账户权限提升至SYSTEM权限。

PoC：https://github.com/SecWiki/windows-kernel-exploits/tree/master/MS16-075

微软同样修复了该漏洞，在≥Windows 10 1809 和 Windows Server 2019 的版本不可使用，原因是在这些版本上IStorage COM组件只能与135通信，无法重放。

0x03 Juicy Potato

Juicy Potato是Rotten Potato的改进版本，它允许自定义COM服务器监听端口（原版为6666），允许修改CLSID来指定其他服务（原版为BITS服务），使用起来更灵活，适用范围和原版一致。

PoC：https://github.com/ohpe/juicy-potato

0x4 三代土豆：PrintSpoofer

https://itm4n.github.io/printspoofer-abusing-impersonate-privileges/

PrintSpoofer也叫PipePotato或BadPotato，这里沿用原作者的称呼。

因为微软通过对COM组件进行限制，导致无法再使用RPC协议进行中继，所以作者找到了使用命名管道进行中继的方法。

关于命名管道，有一个很有用的API：ImpersonateNamedPipeClient()，它允许服务端进程模拟连接到它的客户端进程，也就是说，如果现在有一个非管理员权限的命名管道服务端进程，并且有一个管理员权限连接到该服务端，那么就可以模拟出管理员权限，当然这需要SeImpersonatePrivilege特权。

所以只需要使SYSTEM用户连接到我们的命名管道客户端，就可以获取SYSTEM令牌进行提权，漏洞作者解决该问题的方法是Printer Bug即打印机错误。

Printer Bug是利用了MS-RPRN协议中的RpcRemoteFindFirstPrinterChangeNotificationEx()：

DWORD RpcRemoteFindFirstPrinterChangeNotificationEx(
   [in] PRINTER_HANDLE hPrinter,
   [in] DWORD fdwFlags,
   [in] DWORD fdwOptions,
   [in, string, unique] wchar_t* pszLocalMachine,
   [in] DWORD dwPrinterLocal,
   [in, unique] RPC_V2_NOTIFY_OPTIONS* pOptions
 );

参数pszLocalMachine即指向客户端计算机名称的字符串指针，通过该参数，就可以达到强制该主机向其他主机进行身份验证的目的。

根据MS-RPRN协议文档，可以看到打印机服务端初始化时，RPC接口是绑定在命名接口pipespoolss上的：

在本地提权的场景中，需要将认证请求的目标也设为自己，这时通知会发送到\IPpipespoolss，就带来两个问题：

• • 该管道已经存在，并且是由SYSTEM控制，所以不能创建同名管道

• • 不能使用\IPpipetest来接收，这样无法通过路径验证

解决办法是一个小技巧，如果主机名包含/，这时可以通过路径验证，但是在计算要连接的命名管道的路径时，又会将其转换为，所以利用这样的名称\IP/pipe/test能够通过校验，最后会转换为\IPpipetestpipespoolss，该管道和\IPpipespoolss并不是同一个，所以符合要求。

0x5 土豆拾遗

0x01 Sweet Potato

Sweet Potato是Juicy Potato的优化版，并且集合了PrintSpoofer.

PoC：https://github.com/CCob/SweetPotato

0x02 Rogue Potato

Rogue Potato是Rotten Potato的改进版，因为微软限制了COM组件导致无法控制RPC对特定的IP和端口进行通信，所以漏洞作者提出了使用其他远程主机的135端口进行转发，将数据传到本地的RPC服务器上，具体参看：https://decoder.cloud/2020/05/11/no-more-juicypotato-old-story-welcome-roguepotato/

0x03 其他

还有一些土豆还没来得及研究，暂时将其列在这里，以后填坑：

• • Ghost Potato

• • Remote Potato

• • Efs Potato

  0x6 参考链接

• • https://www.geekby.site/2020/08/potato%E5%AE%B6%E6%97%8F%E6%8F%90%E6%9D%83%E5%88%86%E6%9E%90/

• • https://tttang.com/archive/1560/

• • https://www.wangan.com/p/7fy747c482c3331f

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原文始发于微信公众号（弱口令安全实验室）：Windows提权——土豆家族分析