CVE-2021-1732 是蔓灵花（BITTER）APT 组织在某次被披露的攻击行动中使用的 0day 漏洞，该高危漏洞可以在本地将普通用户进程的权限提升至最高的 SYSTEM 权限。
目前，CVE-2021-1732，主要有两个版本：一个是Kernel Killer在Windows 10 Version 1809 for x64上的版本，另一个是KaLendsi在Windows 10 Version 1909 for x64上的版本。
本文的主要特点是：
1、 以动态调试为主，静态分析为辅；
2、 不再重复进行详细的理论介绍，只挑选EXP涉及的部分进行简单说明；
3、 本文介绍KaLendsi的1909版本；
4、 通过调试EXP代码分析漏洞原理；
5、 修改了原来版本的一些冗余代码，并增加了一些调试代码。
所以，阅读本文之前，一定要先阅读下面两个网址内容：
https://www.anquanke.com/post/id/241804#h3-12
https://bbs.pediy.com/thread-266362.htm

Windows Server, version 20H2 (Server Core Installation)
Windows 10 Version 20H2 for ARM64-based Systems
Windows 10 Version 20H2 for 32-bit Systems
Windows 10 Version 20H2 for x64-based Systems
Windows Server, version 2004 (Server Core installation)
Windows 10 Version 2004 for x64-based Systems
Windows 10 Version 2004 for ARM64-based Systems
Windows 10 Version 2004 for 32-bit Systems
Windows Server, version 1909 (Server Core installation)
Windows 10 Version 1909 for ARM64-based Systems
Windows 10 Version 1909 for x64-based Systems
Windows 10 Version 1909 for 32-bit Systems
Windows Server 2019 (Server Core installation)
Windows Server 2019
Windows 10 Version 1809 for ARM64-based Systems
Windows 10 Version 1809 for x64-based Systems
Windows 10 Version 1809 for 32-bit Systems
Windows 10 Version 1803 for ARM64-based Systems
Windows 10 Version 1803 for x64-based Systems

该漏洞和传统的内核漏洞不太一样，它不是UAF类型漏洞，也不涉及内存耗尽之后的指针问题，所以没有堆喷射，没有内存消耗，很难检测其存在，漏洞类型可以称之为：逻辑型漏洞。也就是说，漏洞是通过代码审查，分析函数功能流程找到的。这种类型的漏洞确实经典。

通过上图可知，Ring3调用CreateWindowsEx时，进入Ring0后，又返回Ring3申请内存空间，此时对函数_xxxClientAllocWindowsClassExtraBytes进行HOOK，通过调用NtUserConsoleControl改变其为offset模式，然后返回恶意地址。这就是漏洞成因，是利用的关键。图片来源：https://bbs.pediy.com/thread-266362.htm。
因此，该漏洞的实质就是，在创建一个带扩展内存的窗口时，内核中xxxClientAllocWindowClassExtraBytes的应用层回调对来自应用层返回的数据校验不严导致，通过hook xxxClientAllocWindowClassExtraBytes，并在hook函数中调用NtUserConsoleControl/NtCallbackReturn可以将目标窗口的poi(tagWND+0x28)+0x128位置设置为任意offset，从而导致越界写入。

##2.2 POC关键代码

上面是POC关键代码，可以看到首先调用CreateWindowsExW创建Magic窗口，然后HOOK ClientAllocWindowClassExtraBytes函数，通过在内存中暴力搜索Magic窗口的句柄值之后，返回一个0xFFFFFF00地址，再调用：

触发漏洞。

反编译xxxSetWindowLong出现异常时的代码，分析可见关于SetWindowsLong存在两种寻址模式，一种是直接寻址，一种是偏移寻址，图中的ptagWNDk+0x128就是pExtraBytes，直接寻址时它是地址；偏移寻址时它是相对于桌面堆基址的偏移量。POC代码就是将其直接寻址模式，改为偏移寻址，触发的漏洞。如下图所示。

运行POC，出现异常：

从上图可以看出，POC运行之后，rdx就是我们在代码里面设置的NtCallBackReturn的0Xffffff00，在xxxSetWindowLong偏移0x110、0x113，可以看到，POC运行之后，rdx就是我们在代码里面设置的NtCallBackReturn的0Xffffff00，在xxxSetWindowLong偏移0x110、0x113，如下图所示：

说明我们现在出于直接寻址模式，桌面堆基址+设置的偏移 = 目标地址，这就意味着有存在任意地址任意写的可能。

该结构体在win7之后就没有符号文件了，需要自己分析。tagWND结构体参考了https://www.anquanke.com/post/id/241804#h3-12。
主要区别是：
1、在1909版本下，tagWND的结构体稍微有所变化，本文对变化进行了更新，且更正了之前网址对dwStyle结构体定义出现的错误。
2、对spMenu的结构体，根据KalenDashi的EXP的构造进行了重新分析。
下面列出tagWND结构体与漏洞相关的字段，（一个 “Tab 缩进 + 偏移量”表示一次父级的值加偏移后访存）。

内存布局有两种思路
1）第一种是kk的思路。申请50个窗口，然后释放其中的48个，最后再申请一个新窗口。要满足1个条件：窗口0的扩展内存地址要小于窗口1的地址，如果不满足，则重新申请，直到5次之后还不满足，则退出。新申请窗口的ptagWNDk地址会复用前面48个窗口的地址，所以可以根据前面48个窗口的ptagWNDk获取新窗口的地址。
2）第二种是KaLendsi的思路。申请10个窗口，然后释放其中的8个。剩余的2个比较ptagWNDk地址，大的为窗口Max，小的为窗口Min。新申请的为Magic窗口，它会占用之前释放窗口的内存。内存布局如下：

EXP代码第275行~317行、350行~363行执行完之后，Magic窗口内存占用如下。


由上图可见，hWndMagic的tagWNDk确实是0x2416e8dd5c0，但是g_hWndMagic已经是0x70342了，而不是原来的0x50354。
在代码第366行断点，此时，窗口Min、窗口Max、窗口Magic的tagWNDk如下：

图3.2 窗口Min的tagWNDk

图3.3 窗口Max的tagWNDk

图3.4 窗口Magic的tagWNDk
由图3.2~3.4可知：
1）桌面堆的基址是：0x2416e8d0000。（反推计算）
2）hwnMagicWNDk，也就是窗口Magic的pExtraBytes是0xf550。
3）桌面堆基址+窗口Magic的偏移等于：0x2416e8d0000+0xf550 = 0x2416e8df550。
4）由上面图可知，firstEntryDesktop_Min，也就是窗口0的地址正好是0x241`6e8df550，意味着，现在窗口Magic的扩展内存指向了窗口Min，可以改变窗口Min的WND属性。
注意：这里的桌面堆基址只是表示应用层的基址是这个地址，并不是内核层的桌面堆基址，必须修改内核层数据，才能达到任意写的目的。
在g_newxxxClientAllocWindowClassExtraBytes时，EXP里面直接比较0x800000，是正确的，此时Magic窗口的内存布局如下：

但是函数返回之后，实际值等于0x08000100。通过内存布局，也可以看出，tagWNDk的0x18是dwExStyle，0x1C是dwStyle。这是其他地方介绍这个字段时的错误之处，现在纠正过来。

需要修改两个地方：
1）一个是cbWndExtra为0xFFFFFFFF，使得原来只能32字节的写范围，扩大到0xFFFFFFFF；
2）修改窗口Min的pExtraBytes指向自己；

图3.6 窗口Min的pExtraBytes指向自己
由上图可知：
1）由第一步可知，此时Magic窗口的pExtraBytes指向的是窗口Min的ptagWNDk，执行SetWindowLongW(g_hWndMagic, offset_0xc8, 0xFFFFFFF)后，窗口Min的cbWndExtra被修改；
2）执行SetWindowLongW(g_hWndMagic, offset_0x128, g_Thrdeskhead_cLockobj_Min)后，窗口Min的 pExtraBytes被修改成指向自己（堆基址+0xf550=0x241`6e8f550）。

在EXP代码第436行断点，可以得到此时窗口Max的内存布局，如下图：

由上图可知，在调用：
SetWindowLongPtrA(hWndMin, Thrdeskhead_cLockboj_Max + offset_0x128 - g_Thrdeskhead_cLockobj_Min, qwMyTokenAddr)后，
窗口Max的pExtraBytes指向了当前进程的Token地址，再调用;
SetWindowLongPtrA(g_hWndMax, 0, dwSystemToken);
就把系统的Token赋值给了当前进程。
窗口Max处于直接寻址模式，它的pExtraBytes地址等于0xffffaa84`5da693e0，执行之后，可以看到，该地址的值确实和系统的Token值0xffff97831c00629f相等。提权目的已经达到。
但是有个问题，系统的Token和系统的Token地址是怎么得到的呢？这就涉及到另外一个问题，任意地址读了。

因为任意地址读第二步，需要调用：
g_qwExpLoit = SetWindowLongPtrA(g_hWndMax, -12, g_pMem4);
逆向代码如下：

图3.8 设置虚假Menu时的逆向代码
由上图可知，调用该函数如果要设置成功，则需要窗口Max要包含WS_CHILD属性。所以，首先调用:
SetWindowLongPtrA(hWndMin, offset_0x18 + Thrdeskhead_cLockboj_Max - g_Thrdeskhead_cLockobj_Min, g_qwrpdesk ^ 0x4000000000000000);
设置窗口Max包含WS_CHILD属性。

由图3.8可知，在函数
g_qwExpLoit = SetWindowLongPtrA(g_hWndMax, -12, g_pMem4)中，
实际取的是最高位0x4C，所以0x4C&0xC0 = 0x40了。
4的二进制0100 ，C的二进制1100，所以实际是取的第3bit位，而不是整个数值。比如，是0x4C，第3bit位是1，其余是0，就是WS_WHILD，同样的，24c00000，第2bit位2，就是WS_MINIMIZE。
执行
SetWindowLongPtrA(hWndMin, offset_0x18 + Thrdeskhead_cLockboj_Max - g_Thrdeskhead_cLockobj_Min, g_qwrpdesk ^ 0x4000000000000000);
g_qwExpLoit = SetWindowLongPtrA(g_hWndMax, -12, g_pMem4);
之后，窗口Max的内存如下图。g_qwExpLoit就是窗口Max的Menu地址。通过该地址，就可以获取想要的关键数据了。
由图3.9可知，正如分析的那样，窗口Max的spMenu位置，已经被赋值成了g_pMem4的地址，且其dwStyle位置确实已经是0x4C。
图3.10展示了g_qwExpLoit的内存数据，这里的g_qwExpLoit就是tagWND结构体里面的ref_g_pMem4(spMenu)，也就是Menu的数据。从图3.10可知，其内存布局和之前定义的tagWND结构体完全对应，更重要的是，注意左面的地址，已经是内核地址，展示出来的窗口Max的内存数据和图3.9是一样的，一个是0xfffffxxxxxxxx开始的内核地址，一个是0x00000xxxxxxx开始的应用层地址。
最后就是通过GetMenuBarInfo读取这里的内核数据，实现提权的。

图3.9 泄漏窗口Max的Menu时窗口Max内存布局

图3.10 Menu的内存布局

因为获取到泄漏的Menu地址后，实际是通过GetMenuBarInfo读取需要的数据的。而通过GetMenuBarInfo读取数据时，窗口是不能有是WS_CHILD属性。所以需要执行：
SetWindowLongPtrA(hWndMin, offset_0x18 + Thrdeskhead_cLockboj_Max -g_Thrdeskhead_cLockobj_Min, g_qwrpdesk);
恢复窗口的WS_CHILD属性。

图3.10 恢复窗口Max的WS_CHILD属性时的内存

由上图可知，一共有3个检查点、2个构造点、2个取值点，具体细节参考EXP源码。EXP原来有两行是多余的：
1、ref_g_pMem1 = 0x88888888;
2、(QWORD*)(ref_g_pMem3 + 8) = 16;
可以删除。

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