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360CERT：CVE-2017-16943 Exim-UAF漏洞分析

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0x00 背景介绍

Exim 是剑桥大学开发的一款基于GPL 协议的开放源代码软件，其主要用于连接互联网
Unix 系统的消息传输代理（MTA）服务器。
2017 年11 月25 日，Exim 官方修复了一处use-after-free的漏洞， 由台湾安全公司
DEVCORE 的研究人员Meh 发现，CVE 编号为：CVE-2017-16943，并公布了一份POC，但
是根据我们的分析跟进，该POC 必须将配置文件中的dkim 开启才能达到控制EIP，造成进
程崩溃的效果。
2017 年12 月11 日，Meh 在DEVCORE 官网公布该漏洞的具体细节和默认配置下的
POC。
360 CERT 对此进行验证，证明可以造成远程代码执行，影响范围广，危害严重。

 

0x01 漏洞攻击面影响

1. 影响面

根据360CERT 全网资产检索平台，截止2017 年12 月15 日检索的结果表明全球有超过
一百万台服务器上运行着Exim，全球的影响分布图如下：

2. 影响版本

该漏洞影响开启chunk 设置的4.88 和4.89 版本

3. 修复版本

360 CERT 建议相关用户及时下载官方的修复补丁，关闭chunk 设置或者更新到4.90 版
本。

 

0x02 漏洞详情

1. 开启dkim 配置下控制rip

exim 一共管理着三种堆，定义成枚举类型的全局变量：


POOL_MAIN: 表示主要的分配的堆块，可以被释放，消息的处理会在该堆池中分配。
POOL_PERM: 表示分配的内存是永久的，直到进程结束才会被释放，保存一些需要共享
的信息, 例如配置信息，host 信息，在使用这块堆池分配前会将store_pool改为POOL_PERM，
再调用store_get()。
POOL_SEARCH: 保存搜索的数据，在search_tidyup、search_open、internal_search_fi
nd函数中被使用。
Exim 会循环读取消息，并动态分配内存，申请内存的函数包括：expand_string()、store_
get()、string_xxx()，store_get_perm()会使用permpool。
将配置文件/usr/exim/configure中的“control=dkim_disable_verify”注释，可以触发进程
崩溃，进而控制rip，分析原因如下：
在receive_msg函数中会判断是否开启dkim，如果开启就会进入dkim_exim_verify_init函
数：


dkim_exim_verify_init函数里在permpool中申请内存：

使得在堆中分配一块内存，同时不改变current_block[0]中的值，后续对消息处理时会在m
ainpool中分配堆块，分配一块0x2010大小的堆块，释放后，由于之前permpool分配的堆块，使
得释放的堆块不和topchunk合并，变成一个unsortedbin，此时fd 和bk 指向mainarena区域。
再进一次storeextend后，通过store_get会获得指向mainarena的指针，之后memcpy对mainaren
a进行写操作，后续的free操作会造成崩溃，RIP会变成填充的数据。
具体的细节如下图：

2. 默认配置下控制rip

在devcore 公司公布具体细节后，我们对默认配置下如何控制rip 进行了分析。其实原理
和开启dkim 配置类似，需要在top_chunk前分配一块在使用的堆块，防止后面释放的堆块和t
op_chunk合并，作者的poc 是利用DATA 来发送一个足够大的数据来扩展堆块，循环多次后，
期间释放了之前的堆块，变成了一个大的unsortedbin块供后续分配。此时top_chunk之前就有
了正在使用的堆块，再利用BDAT 命令达到控制rip 的目的。
具体控制rip 的流程如下：

 

0x03 漏洞利用验证

我们根据meh 的poc 和思路编写了exp，通过控制rip 跳转到fflush(stdout)，并覆盖_I
O_FILE结构覆盖成攻击代码，将_IO_jump_t虚表结构体中的(_IO_sync_t,__sync)覆盖成
system 函数地址，来执行攻击代码。
Exp 攻击效果图：

 

0x04 官方补丁

官方补丁判断要释放的堆块是否为最后一个堆块，如果不是的话，就不能释放，这样就达
不到UAF 的条件，无法触发漏洞。

 

0x05 时间线

2017-11-23 Meh 公布开启dkim 配置的poc
2017-11-25 Exim 官方修复UAF 漏洞
2017-12-11 Meh 公布默认配置下的漏洞细节及poc
2017-12-15 360CERT 完成对漏洞的分析和利用

 

0x06 参考链接

1. https://bugs.exim.org/show_bug.cgi?id=2199
2. https://github.com/LetUsFsck/PoC-Exploit-Mirror/blob/master/CVE-2017-16944/poc.py
3. https://xorl.wordpress.com/2017/11/26/cve-2017-16943-exim-use-after-free/
4. https://thehackernews.com/2017/11/exim-internet-mailer-flaws.html
5. https://devco.re/blog/2017/12/11/Exim-RCE-advisory-CVE-2017-16943-en/