Self Destruction To Use After Free In Kernel：CVE-2024-38059分析记录

2024年7月10日15:06:19评论30 views字数 6127阅读20分25秒阅读模式

漏洞描述

微软七月份补丁日发布了编号为CVE-2024-38059的win32k内核提权漏洞，由山石网科信创安全实验室报告，目前已修复完成，漏洞详细情况详如下：

漏洞名称	Win32k 特权提升漏洞
漏洞公开编号	CVE-2024-38059
漏洞类型	权限提升	公开时间	2024-07-10
漏洞等级	重要	评分	7.8
漏洞所需权限	低权限	漏洞利用难度	低
PoC状态	未知	EXP状态	未知
漏洞细节	未知	在野利用	未知

Self Destruction To Use After Free In Kernel：CVE-2024-38059分析记录

微软 DirectComposition 合成器是一个 Windows 组件内核组件，位于win32k驱动程序中，它支持高性能的位图合成，具有变换、效果和动画功能。应用程序开发人员可以使用 DirectComposition API 创建视觉上引人入胜的用户界面，该界面具有从一个视觉到另一个视觉的丰富流畅的动画过渡。DirectComposition 通过实现高帧速率、使用图形硬件和独立于 UI 线程运行来实现丰富流畅的过渡。DirectComposition 可以接受由不同渲染库绘制的位图内容，包括 Microsoft DirectX 位图和渲染到窗口的位图（HWND 位图）。此外，DirectComposition 支持各种变换，例如 2D 仿射变换和 3D 透视变换，以及剪裁和不透明度等基本效果。

该模块在2019年-2022年期间爆出过大量的漏洞尤其是 CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler跟踪器对象绑定关联管理器对象中。这个对象在后面更多的漏洞复现报告中会进行详细介绍，敬请关注山石网科安全技术研究院公众号获取更多信息。

漏洞分析

漏洞存在于DirectComposition::CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler::CleanUpListItemsPendingDeletion 函数中：

void __fastcall DirectComposition::CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler::CleanUpListItemsPendingDeletion(__int64 this, struct DirectComposition::CApplicationChannel *a2){  ....  // 1. 防止重入  if ( !*(_BYTE *)(this + 65) )  {    v4 = *(_QWORD *)(this + 96);    v5 = 0;    v6 = 0;    *(_BYTE *)(this + 65) = 1;    if ( v4 )    {      v7 = 0i64;      do      {        v8 = *(_QWORD *)(this + 72);        v9 = *(_QWORD *)(this + 104);        v10 = *(_DWORD *)(v7 * v9 + v8 + 16) == 0;        v11 = *(_OWORD *)(v7 * v9 + v8);        *(_OWORD *)v17 = v11;        if ( v10 )        {          v14 = v17[0];          v10 = (*((_DWORD *)v17[0] + 16))-- == 1;          if ( v10 )            DirectComposition::CInteractionTrackerMarshaler::SetBindingManagerMarshaler((__int64)v14, a2, 0i64);          v15 = v17[1];          v10 = (*((_DWORD *)v17[1] + 16))-- == 1;          if ( v10 )            // 2. CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler 对象在调用 SetBindingManagerMarshaler 后可能被销毁            DirectComposition::CInteractionTrackerMarshaler::SetBindingManagerMarshaler((__int64)v15, a2, 0i64);          DirectComposition::CApplicationChannel::ReleaseResource((__int64)a2, (__int64)v14);          DirectComposition::CApplicationChannel::ReleaseResource((__int64)a2, (__int64)v15);        }        else        {          v12 = *(_OWORD *)(v7 * v9 + v8 + 16);          v13 = v5 * v9;          Src[0] = v11;          Src[1] = v12;          ++v5;          memmove((void *)(v8 + v13), Src, v9);        }        // 3. 这里产生UAF        v4 = *(_QWORD *)(this + 96);        v7 = ++v6;      }      while ( v6 < v4 );    }    // 4. 这里产生UAF    DirectComposition::CDCompDynamicArrayBase::Shrink(this + 72, v4 - v5);    *(_BYTE *)(this + 65) = 0;  }}

我们看到，DirectComposition::CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler::CleanUpListItemsPendingDeletion函数在CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler对象最终释放时或者在CInteractionTrackerMarshaler 对象释放减少引用操作时调用。

当CleanUpListItemsPendingDeletion函数清除绑定在 CInteractionTrackerMarshaler对象上的指针和引用时，在第二次调用 DirectComposition::CInteractionTrackerMarshaler::SetBindingManagerMarshaler函数后即可释放。因此，接下来内核的所有操作将使用被释放的指针，因此产生UAF漏洞。

我们看看如何复现该漏洞：

1.创建 hChannel 对象并返回句柄和BatchBuffer映射地址

2.创建第一个CInteractionTrackerMarshaler对象，句柄设置为 1

3.创建第二个CInteractionTrackerMarshaler对象，句柄设置为 2

4.创建CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler对象，句柄设为 3

5.调用CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler对象上的SetBufferProperty函数，并与两个CInteractionTrackerMarshaler对象绑定

6.退出进程或销毁hChannel，蓝屏发生

Self Destruction To Use After Free In Kernel：CVE-2024-38059分析记录

为什么这几个操作后内核会崩溃呢？

我们来跟踪下对象的释放过程：

void __fastcall DirectComposition::CApplicationChannel::ReleaseAllResources(__int64 this, __int64 a2){  // 1. 清空 marshaler 对象句柄表并同时释放对象  ...  // 2. 删除第二个 marshaler 对象表并释放对象  while ( 1 )  {    v11 = (__int64)DirectComposition::CLinearObjectTableBase::EnumerateObjects(this + 112, &v21);    v12 = v11;    if ( !v11 )      break;    DirectComposition::CResourceMarshaler::AddRef(v11);    // 3. 调用 marshaler对象的 ReleaseAllReferences 函数    (*(void (__fastcall **)(__int64, __int64))(*(_QWORD *)v12 + 0xC0i64))(v12, this);    DirectComposition::CApplicationChannel::ReleaseResource(this, v12);  }  if ( a2 )    *(_BYTE *)a2 = *(_DWORD *)(this + 524) != 0;}void __fastcall DirectComposition::CInteractionTrackerMarshaler::ReleaseAllReferences(__int64 this, struct DirectComposition::CApplicationChannel *a2){  ...  // 1. 将 CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler 从 CInteractionTrackerMarshaler 对象中移除  v11 = *(_QWORD *)(this + 448);  if ( v11 )  {    // 2. 最终调用 DirectComposition::CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler::CleanUpListItemsPendingDeletion 函数    DirectComposition::CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler::RemoveTrackerBindings(v11, a2, *(_DWORD *)(this + 32));    DirectComposition::CApplicationChannel::ReleaseResource((__int64)a2, *(_QWORD *)(this + 448));    *(_QWORD *)(this + 448) = 0i64;  }}

我们来追踪这些对象的引用计数：

我们首先创建的是 CInteractionTrackerMarshaler 对象，所以 DirectComposition::CLinearObjectTableBase::EnumerateObjects 在调用时候首先返回 CInteractionTrackerMarshaler 对象的指针，下面是各个对象的引用计数情况：

CInteractionTrackerMarshaler对象1 引用计数: 1

CInteractionTrackerMarshaler对象2 引用计数: 1

CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler对象引用计数: 2（2个 CInteractionTrackerMarshaler 绑定了它）

1.DirectComposition::CResourceMarshaler::AddRef(+1)，在调用 ReleaseAllReferences 函数之前，在 CInteractionTrackerMarshaler 对象 1 上添加新的引用，引用计数表：(2, 1, 2)

2.DirectComposition::CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler::CleanUpListItemsPendingDeletion 函数调用 DirectComposition::CInteractionTrackerMarshaler::SetBindingManagerMarshaler (-1)，删除 CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler 对象上的引用，引用计数表：(2, 1, 1)

3. DirectComposition::CInteractionTrackerMarshaler::SetBindingManagerMarshaler (-1)，再次删除 CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler 对象上的引用，并销毁它，引用计数表：(2, 1, 0)，CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler 对象被释放

4. DirectComposition::CApplicationChannel::ReleaseResource 两次 (-1, -1)，从每个 CInteractionTrackerMarshaler 对象中删除一个引用，第二个对象被释放，引用计数表：(1, 0, 0)

5. 内核继续访问CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler 对象时发生崩溃

个人认为或许应该在调用 CleanUpListItemsPendingDeletion 函数之前在 CInteractionTrackerBindingManagerMarshaler 对象上添加一个额外的引用计数，并在 CleanUpListItemsPendingDeletion 函数完成后调用 ReleaseResource 来解决这个问题，感兴趣同学的可以研究下微软的修复方式。

影响版本

Windows 10 Version 21H2 for 32-bit Systems

Windows 10 Version 21H2 for ARM64-based Systems

Windows 10 Version 21H2 for x64-based Systems

Windows 10 Version 22H2 for 32-bit Systems

Windows 10 Version 22H2 for ARM64-based Systems

Windows 10 Version 22H2 for x64-based Systems

Windows 11 version 21H2 for ARM64-based Systems

Windows 11 version 21H2 for x64-based Systems

Windows 11 Version 22H2 for ARM64-based Systems

Windows 11 Version 22H2 for x64-based Systems

Windows 11 Version 23H2 for ARM64-based Systems

Windows 11 Version 23H2 for x64-based Systems

Windows Server 2022

Windows Server 2022 (Server Core installation)

Windows Server 2022, 23H2 Edition (Server Core installation)

安全建议

安装相应的补丁程序，目前，官方已发布修复程序，受影响的用户可以直接升级至安全版本。

下载地址：https://msrc.microsoft.com/update-guide/vulnerability/CVE-2024-38059

参考信息

https://msrc.microsoft.com/update-guide/vulnerability/CVE-2024-38059

https://learn.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/directcomp/basic-concepts

原文始发于微信公众号（山石网科安全技术研究院）：Self Destruction To Use After Free In Kernel：CVE-2024-38059分析记录

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