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【漏洞分析】NSA Eternalromance （永恒浪漫） 漏洞分析
【漏洞分析】MS 17-010：NSA Eternalblue SMB 漏洞分析
0x00 前言
大约在一个月前，Shadow Brokers（影子经纪人）泄露了方程式组织（为NSA效力的黑客组织）的软件FuzzBunch，一个类似于Metasploit的利用框架。这个框架中有几个针对Windows的未认证的远程利用（如EternalBlue, EternalRomance和 EternalSynergy）。很多利用的漏洞在MS17-010中被修复了，它可能是近十年来最关键的Windows补丁。
提示：你能使用我的MS17-010 Metasploit auxiliary module来扫描你网络中没有打补丁的系统。如果没有安装补丁，还会检查是否感染DoublePulsar。
0x01 介绍
DoublePulsar是FuzzBunch中SMB和RDP利用中使用的主要的payload。下面分析是在Windows Server 2008 R2 SP1 x64上使用EternalBlue SMBv1/SMBv2 exploit完成的。
Shellcode基本上执行了下面几个步骤：
步骤0：判断x86还是x64。
步骤1： 从KPCR中定位IDT，从第一个中断处理反向遍历找到ntoskrnl.exe的基址（DOS MZ头）。
步骤2：读取ntoskrnl.exe的导出目录，并使用哈希（和应用层shellcode类似）来找到ExAllocatePool/ExFreePool/ZwQuerySystemInformation函数地址。
步骤3：使用枚举值SystemQueryModuleInformation调用ZwQuerySystemInformation，得到一个加载驱动的列表。通过这个定位到Srv.sys，一个SMB驱动。
步骤4：将位于SrvTransaction2DispatchTable[14]的SrvTransactionNotImplemented()函数指针指向自己的hook函数。
步骤5：使用辅助的DoublePulsar payload（如注入dll），hook函数检查是否正确运行并分配一个可执行的缓冲区来运行原始的shellcode。所有的其他请求直接转发给原始的SrvTransactionNotImplemented()函数。"Burning" DoublePulsar不会完全擦除内存中hook函数，只是休眠它。
在利用后，你能看到缺少SrvTransaction2DispatchTable符号。在这里应该有两个处理程序与SrvTransactionNotImplemented符号。这是DoublePulsar后门（数组索引14）：
我真的很好奇这个payload，在Countercept的DLL注入代码分析之外没有看到很多它的细节。但是我很好奇初始SMB后门是如何安装的，这也是本文的内容。
使用IA32_LSTAR系统调用MSR（0xc000082）和包含FEFE的Srv.sys的区域的EternalBlue利用中有一些有趣的设置，但是我将专注于原始的DoublePulsar的方法…很像EXTRABACON shellcode，这个非常狡猾并不只是产生一个shell。
0x02 shellcode详细分析
在shadow brokers的转储中你能找到DoublePulsar.exe和EternalBlue.exe。当你使用FuzzBunch中的DoublePulsar，有个选项是将它的shellcode输出到一个文件中。我们还发现EternalBlue.exe包含了它自己的payload。
步骤0：判断CPU架构
主payload非常大，因为它包含x86和x64的shellcode。前面一些字节使用操作码技巧来决定正确的架构（参考我之前的文章汇编架构检测）。
下面是x86头几个字节。
你该注意到inc eax意思是je指令不执行。接着是一个call和pop，获取正确的指令指针。
下面是x64的：
其中inc eax由rex替换。因此zf标志寄存器由xor eax,eax操作设置。因为x64有RIP相对寻址，不需要获取RIP寄存器。
X86的payload和x64的基本一样，所以这里只关注x64。
由于NOP在x64中一个真正的NOP，我使用16进制编辑器用CC CC（int 3）覆写40 90。中断3是调试器的软件断点。
现在执行利用，我们附加的内核调试器将自动断点在shellcode开始执行处。
步骤1：找到ntoskrnl.exe的基址
一旦shellcode判断是在x64上面运行，它将开始搜索ntoskrnl.exe的基地址。代码片段如下：
相当简单的代码。在用户模式下，x64的GS段包含线程信息块（TIB）,其保存了进程环境块（PEB），该结构包含了当前运行进程的各种信息。在内核模式中，这个段寄存器包含内核进程控制区（KPCR），其中偏移0处包含当前进程的PEB。
该代码获取KPCR的偏移0x38处，是IdtBase并包含一个KIDTENTRY64结构的指针。在x86中很熟悉，能知道这是中断描述符表。
在KIDTENTRY64的偏移4，你能得到中断处理的函数指针，其代码定义在ntoskrnl.exe中。从那里按页大小（0x1000）增长反向搜索内存中.exe的DOS MZ头（cmp bx,0x5a4d）。
步骤2：定位必要的函数指针
一旦你知道了PE文件的MZ头的位置，你能定位到导出目录，并得到你想要的函数的相对虚拟地址。用户层的shellcode一直能做到这个，通常是找到ntdll.dll和kernel32.dll的一些必要的函数。只需要和用户层shellcode一样，ring0 shellcode也使用哈希算法代替硬编码字符串，以便找到必要的函数。
下面是要找的函数：
ExAllocatePool能用来创建可执行内存区域，并且ExFreePool能用来清理内存区域。这些是重要的，因此shellcode能为它的hook函数和其他函数分配空间。ZwQuerySystemInformation在下一步中是重要的。
步骤3：定位SMB驱动Srv.sys
使用SystemQueryModuleInformation（0xb）调用ZwQuerySystemInformation能实现。得到所有加载的驱动的列表。
Shellcode在这个列表中搜索两个不同的哈希，定位到Srv.sys，这是SMB运行的主要驱动。
过程和用户层一样，通过PEB->Ldr得到，遍历搜索加载的DLL。这里要查找的是SMB驱动。
步骤4：Patch SMB的trans2派遣表
现在DoublePulsar已经有了主要的SMB驱动，它遍历.sys的PE节，直到找到.data节。
.data节中通常是全局读写内存，在这里存储着SrvTransaction2DispatchTable，一个处理不同的SMB任务的函数指针数组。
Shellcode分配一些内存并实现函数hook。
接下来shellcode存储派遣函数SrvTransactionNotImplemented()的函数指针（以便能在hook函数中调用）。然后使用hook覆盖SrvTransaction2DispatchTable中的这个成员。
后门完成了。现在它返回到它自己的调用栈，并做一些小的清理操作。
步骤5：发送“Knock”和原始的shellcode
当DoublePulsar发送了指定的“knock”请求（被视为不可靠的SMB调用），派遣表调用hook的假的SrvTransactionNotImpletemented()函数。能观察到奇怪的行为：正常的SMB响应MultiplexID必须匹配SMB请求的MultiplexID，但是增加了delta作为一个状态码。
操作能够隐身，在Wireshark中没有合适的解析。
状态码（通过MultiplexID delta）：
0x10 = 成功
0x20 = 不可靠的参数
0x30 = 分配失败
操作列表：
0x23 = ping
0xc8 = exec
0x77 = kill
你能使用下面的算法得到操作码：
反之，你能使用这个算法制作包，其中k是随机生成的：
在一个Trans2 SESSION_SETUP请求中发送一个ping操作将得到一个响应，其中包含需要为exec请求计算的XOR密钥的一部分。
“XOR密钥”的算法是：
更多的shellcode能使用Trans2 SESSION_SETUP请求和exec操作发送。使用XOR密钥作为基本流密码，一次性在数据包4096字节的“数据payload”部分中发送。后门将分配一块可执行内存区域，解密复制shellcode并运行。注入dll的payload能注入你想要的DLL。
我们能看见hook被安装在SrvTransaction2DispatchTable+0x70 (112/8 = index 14)处：
全部的汇编在这里。
0x03 总结
这是一个复杂的多平台的SMB后门。它是一个非常酷的payload，因为你能感染一个系统，驻留，并能在你想要的时候做更多的事。它在系统中找到了一个很好的隐藏位置，并且不会触PatchGuard。
通常我们只能在本地漏洞利用看到内核shellcode，因为它会变换进程令牌以便提权。然而，微软在内核中做了很多网络相关的事，例如Srv.sys和HTTP.sys。所描述的技术在很多方式完全符合远程利用中用户模式的shellcode的操作方式。
当它移植到Metasploit中，我可能不会逐字节复制，而是跳过后门的想法。它不是最安全的，因为它不再是秘密，任何人都可以使用你的后门。
下面是可以代替做的事：
1. 和DoublePulsar相同的方式获得ntoskrnl.exe地址，并读取导出目录获得必要的函数。
2. 启动一个隐藏的进程（如notepad.exe）
3. 使用Meterpreter payload插入APC
4. 恢复进程，退出内核
5. ？？？
6. 收获
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