二进制漏洞分析之 CVE-2021-1647
一、漏洞信息

1. 漏洞简述
   •漏洞名称：Microsoft Defender 缓冲区溢出漏洞
   •漏洞编号：CVE-2021-1647
   •漏洞类型：buffer overflow
   •漏洞影响：远程代码执行
   •CVSS评分：7.8 HIGH
   •利用难度：中等
   •基础权限：不需要
   2.组件概述
   MsMpEng.exe : Microsoft恶意软件保护服务。
   mpengine.dll ：Microsoft恶意软件保护引擎，提供了Microsoft防病毒和反间谍软件的扫描，检测。
2. 漏洞利用
   Microsoft Defender 发现新的文件时，提交给核心扫描引擎（MsMpEng）进行检测，在检测过程中发现是一个特定加壳PE文件，就进入检测引擎的脱壳流程，在解密流程中对加密块的进行解码时 存放解码数据的缓冲区大小可以被特定壳样本控制，所以就造成了缓冲区溢出。
3. 漏洞影响
   受此漏洞影响的最新版本的Microsoft恶意软件保护引擎 版本1.1.17600.5
   注：MpEngine.dll的文件版本低于 1.1.17700.4的都受影响。
4. 解决方案
   解决此漏洞的Microsoft恶意软件保护引擎的第一个版本 版本1.1.17700.4。
   链接：https://msrc.microsoft.com/update-guide/vulnerability/CVE-2021-1647
   二、漏洞复现
   （必有）
5. 环境搭建
   •靶机环境版本详述
   –操作系统：Win10(10.0.19042 ?? Build 19042)
   –虚拟机版本：VMware® Workstation 15 Pro
   •靶机配置
   –Microsoft Defender 反恶意软件客户端版本: 4.18.1909.6
   –Microsoft Defender引擎版本: 1.1.16400.2
   –Win10驱动调试配置可参考：
   •https://blog.csdn.net/qq_21000273/article/details/52027708
   •攻击机环境版本详述
   –可运行Windbg 10 即可
   •攻击机配置
   –Windows Debugger Version 10.0.16299.15 AMD64
6. 复现过程
   第一步：安装好靶机系统后，立刻断网，不然Microsoft Defender会自动升级，切记；
   第二步：将样本丢入靶机系统即可复现（弹出system权限的cmd）。
   三、漏洞分析
7. 基本信息
   •漏洞文件：MpEngine.dll
   •漏洞函数： CAsprotectDLLAndVersion::RetrieveVersionInfoAndCreateObjects
   漏洞对象：asprotect 节区解码结构体
   struct asprotect_dec_section_info
   {
   uint32_t rva;
   uint32_t size;
   };
   •

8. 背景知识
   1.了解asprotect外壳loader的原理；
   2.了解system权限下服务程序的调试方法；

9. 详细分析

10. 静态分析
    1.先获取MpEngine模块的ImageBase = 0x7FF88C740000;
    2.在IDA中设置ReBase:
    
    3.定位到漏洞函数：RetrieveVersionInfoAndCreateObjects
    4.漏洞伪代码：（或直接定位地址：00007FF88CF19C02）
    
    此处代码是的作用是：计算Asprotect section解密需要的最大缓存空间，若是正常的组合序列”00001000 00031400 00033000 00000a00 0003c000 00001000 0003e000 00002600”经过上述代码计算得“0x41000”,若是经过精心构造的序列“00000000 00000000 00000000 00000000 00002000 00000000 00002000 00003000”经过上述代码计算得”0x2000”;
    5.以“0x2000”结果为导向，后面会调用new申请一大块内存来存放解密后的数据：
    
    6.接着会经过四次Asprotect section 解码，在第四次解码时（0x3000>0x2000）产生了溢出：
    
    7.至此漏洞关键点分析完毕。
    8.漏洞关键代码已经还原成C代码，请看附件。
11. 函数调用链
    
12. 动态调试手法
    进程图：
    
    
    由于MsMpEng.exe是具有system权限，应用层访问状态为“拒绝”的服务进程，所以一般的调试方法不会附加成功，所以采用了Windbg从内核到应用层进程切换的手法，觉得有必要把流程说一下：
    1.加载符号：
    .sympath SRVF:\symbols_folderhttps://msdl.microsoft.com/download/symbols
    .reload
    2.获取进程PEB: !process 0 0 MsMpEng.exe
    （PEB=0xffff9909ce79e300）
    3.进行侵入：
    .process /p 0xffff9909ce79e300
    .reload /f /user
    .process /i /p 0xffff9909ce79e300
    4.下 MsMpEng VM脱壳关键点：bu AsprotectIsMine
    5.
    6.RetrieveVersionInfoAndCreateObjects 下断点不能直接bu
    7.投入样本到第五步时，F11 2次进入，这是可以直接在关键函数下断点了
    8.建议在下断点之前先u一下，看看情况。
    3.漏洞函数分析
    已经将产生漏洞的函数关键循环进行了源码还原，请参照“静态分析”小节进行调试即可。
13. 利用思路

    1	此漏洞的利用复杂度较高，本想完美复现，奈何实力有限无法完成。需要对WIN10的内存管理以及Microsoft Defender VM的虚拟执行和内存管理相当精通，样本作者水平之高，令人叹服。后面有实力再继续分析，各位师傅可以参照文献“平头哥”的文章。

14. 利用条件
    漏洞利用的必备条件：恶意软件保护引擎的版本低于1.1.17700.4即可。
    2.攻击向量
    如下列表壳的Loader都可以作为输入目标：
    Upxw64
    Upxw
    WExtract
    NSPacker
    Shrinker
    PECompact2
    Area51
    Crypter1337
    Aspack
    PKLite
    SfxCab
    Asprotect

四、缓解措施
联网即可。
五、参考文献
1.加密与解密第四版，圣经必读；
2.平头哥的文章--“https://mp.weixin.qq.com/s/CjsntvNM6_zMZF1IGirMPg”
3.cn_windows_10_business_editions_version_20h2_x64_dvd_f978664f.iso

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