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XKER.COM 2007-08-30 来源: Michael Howard/周希 译
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本文通过在代码层分析一类漏洞形成的原因,以提醒读者注意,并一道讨论解决这类问题的方法。
读者可能已经注意到了,微软最近公布了一个安全更新是关于DNS服务器代码漏洞的,这里先花一点时间介绍一下这个漏洞。
哪些产品受影响
这个DNS漏洞只对Windows的服务器平台有影响,WindowsXP和Vista用户丝毫不用担心,因为这种客户操作系统不包含DNS服务器代码,只有DNS客户端代码。DNS服务器默认情况下是关闭的,除非安装的是中小企业版或计算机被配置成活动目录控制器,这样DNS服务器才会默认打开。Windows2000、2003、长角服务器beta2都受到影响。
该漏洞的本质
该漏洞出现在RPC监听端口代码段,该端口是为DNS服务器管理所用的,反而在DNS服务主线程监听53端口的编码上没有出现问题。自从Windows XP SP2以来,微软就是用RPC通讯进行默认认证,这是个直接教训,在Blaster蠕虫中以领教。这里更有趣的是RPC端点的匿名访问方式。对于其本身来讲,匿名访问不能仅仅称之为漏洞,而应该说就是一种攻击后门,可导致大范围攻击。
代码
该漏洞出现在一个结构中的堆栈,如下:
typedef struct _CountName {
UCHAR Length;
UCHAR LabelCount;
CHAR RawName[ DNS_MAX_NAME_LENGTH+1 ];
} COUNT_NAME, *PCOUNT_NAME;
|
该结构的一个指针被当作DNS主机名参数传递到下面的函数,如果PCOUNT_NAME->RawName溢出的话,非信任的代码就会出现在如下函数的第二个参数中。
DNS_STATUS Name_ConvertFileNameToCountName(
PCOUNT_NAME pCountName,
PCHAR pchName,
DWORD cchNameLength) {
PCHAR pch;
UCHAR ch;
PCHAR pchstartLabel; // ptr to start of label
PCHAR pchend; // ptr to end of name
PCHAR presult;
PCHAR presultLabel;
PCHAR presultMax;
WORD charType = 0;
WORD maskDowncase;
DNS_STATUS status;
INT labelLength; // length of current label
UCHAR labelCount = 0;
// result buffer, leave space for label
presultLabel = presult = pCountName->RawName;
presultMax = presult + DNS_MAX_NAME_LENGTH;
presult++;
// Character selection mask
// '\' slash quote
// '.' dot label separator are special chars
// upper case must be downcased
// everything else is copied
maskDowncase = B_UPPER;
// setup start and end ptrs and verify length
pchstartLabel = pch = pchName;
if ( !cchNameLength )
cchNameLength = strlen( pch );
pchend = pch + cchNameLength;
while ( pch ) {
if ( pch >= pchend ) {
ch = 0;
charType = FC_NULL;
}
...
// downcase upper case
if ( charType & maskDowncase ) {
// if name exceeds DNS name max => invalid
if ( presult >= presultMax )
goto InvalidName;
*presult++ = DOWNCASE_ASCII(ch);
continue;
}
if ( charType & B_DOT ) {
// verify label length
labelLength = (int)(presult - presultLabel - 1);
if ( labelLength > DNS_MAX_LABEL_LENGTH )
goto InvalidName;
// set label count in result name
*presultLabel = (CHAR)labelLength;
presultLabel = presult++;
if ( pch >= pchend ) {
if ( labelLength != 0 ) {
labelCount++;
*presultLabel = 0;
break;
}
presult--;
break;
}
// set up for next label
if ( labelLength != 0 ) {
labelCount++;
continue;
}
goto InvalidName;
}
// quoted character
// - single quote just get next char
// - octal quote read up to three octal characters
else if ( ch == SLASH_CHAR ) {
// if name exceeds DNS name max => invalid
if ( presult >= presultMax )
goto InvalidName;
<< 注意:presult的长度未作限制 >>
<< extractQuotedChar 重写了 pch >>
pch = extractQuotedChar(
presult++,
pch,
pchend );
}
}
|
我们可以看到,代码中有多处边界检查,但对于决定pch大小的重要变量presult却未加限制,因此就造成了该漏洞。教训啊,少检查一个都不行。
分析工具
一般的静态溢出代码分析工具找不出这种错误,因为该结构的本质就是超限的:
typedef struct _CountName {
UCHAR Length;
UCHAR LabelCount;
CHAR RawName[ DNS_MAX_NAME_LENGTH+1 ];
} COUNT_NAME, *PCOUNT_NAME;
|
我们来看结构中最后一个变量,是一段缓冲区。有一些结构遵循“放在缓冲区后”原则,例如安全标识(SID)结构:
typedef struct _SID {
BYTE Revision;
BYTE SubAuthorityCount;
SID_IDENTIFIER_AUTHORITY IdentifierAuthority;
DWORD SubAuthority[ANYSIZE_ARRAY];
} SID, *PSID;
|
SID结构的最后一个变量是由DWORD组成的缓冲区,并且ANYSIZE_ARRAY初始化会设置成1。这就是通常所说的可变长数组,一般的静态分析工具遇到这种情况,就会有针对性的改变搜寻方式来查找bug,然而PCOUNT_NAME->RawName是固定长度数组,分析工具就不会对其进行有针对性的分析。简而言之,利用可变长数组和静态分析工具就可以检查到这种bug。
Fuzz测试
因为这是一个管理员权限的接口,只需要执行了最小的RPC Fuzz测试,虽然没有发现该漏洞,那是因为判断RPC端点是否需要认证。要提供一套接口,分析和测试是非常重要的,如果是可以远程匿名访问的接口,就一定要好好检查,其比本地管理接口出问题的可能性要大很多。要注意Fuzz测试也就这么大能耐了,其很有效,但对于发现所有漏洞来说,还远远不够。
操作系统防御
Windows2000基本没有任何防御,没有防火墙、没有/GS(编译时缓冲区安全检查指令)、没有DEP/NX(代码执行防护)和ASLR(地址空间布局随机化),利用代码漏洞很容易。
Windows2003是使用/GS、DEP/NX编译的,但是没有ASLR,自带有个防火墙,但默认没开。而且由于编码的原因,即使编译时打开/GS,也漏掉了很多bug。
Windows长角服务器和现在的Windows2008,是以/GS方式编译,链接是采用/SafeSEH和DEP/NX以及ASLR,使得堆栈随机分布。同时自带防火墙,这种组合防御增加了安全性。
另一个重要的防御措施是服务重启策略,这个策略和ALSR一道增加缓冲区溢出攻击难度,因为ALSR使得攻击需要多次尝试,而服务重启策略限定了尝试次数。
总结
通过研究DNS RPC漏洞,我们要对RPC端点匿名认证多加小心,同时在缓冲区溢出检查时,注意可变长数组的用法。

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