我是逆向练习生，羽墨

我正在从0开始学习二进制漏洞，如果你也跟我一样，不妨来看看小白的第一视角

此漏洞编号 CVE-2016-3099 、MS16-098

win8.1 win32k!bFill 函数
左边为修复后，右边为修复前

很明显可以看出，修复后增加了安全的乘法函数，所以呢，修复前的问题大概是乘法导致的溢出

这里可以看到，eax = [rbx+4] = [EPATHOBJ + 4] ，很明显，如果 [rbx+4] 的值能控制，它必定会造成整数溢出，因为它使用32位的寄存器，会截断高位数据，[rbx+4]这个值是什么并不重要，重要的怎么能操作它

经过一番查找与跟踪，最后得到了三环到零环的调用流程

FillPath(HDC hdc) -> NtGdiFillPath(HDC) -> xxx -> EngFillPath -> EngFastFill -> xxx -> bFill调用脆弱的函数

PolylineTo->NtGdiPolyPolyDraw->GrePolylineTo->EPATHOBJ::bPolyLineTo用来溢出

查阅MSDN文档与百度可知，想要调用FillPath函数，需要BeginPath与EndPath函数中间调用绘图函数（猝）

在调用bFill的过程中，会有对于DC句柄的判断，发现DC有几种类型

可以看到内存类型，支持位图上的绘图操作，看起来像是我们需要的，好的，测试一下是否可以到达此函数（当然 使用别的绘图函数一样可以到达）

这份代码并不能到达脆弱函数，经过分析，在bEngFastFillEnum函数中两次对 [EPATHOBJ + 4] 的内容进行判断，而这个内容经过查找资料，就是PATH对象的点数（对GDI开发不懂，貌似是这样。。）

值得一提的是，某个地方会把 [EPATHOBJ + 4] + 1 ，好的，事情就是这样，把points数组弄大一点调用即可（当然，调用别的绘图函数也可以）

修改代码后运行，成功断下

windbg必须使用 ba 命令下断， 不然无法断下 ，断下第一次以后就不会出现无效内存的情况，调用堆栈如下

在我们成功找到到达脆弱函数的方法后，考虑一下如何来控制溢出的值

经过前面的分析，[EPATHOBJ + 4] 是 points数组的大小 ，它的值在于PolylineTo的调用，分析一下

可以看到在这里会对[EPATHOBJ + 4]进行 ADD操作， 源操作数为三环传来的 第三个参数

那么他们的关系会是这样（前面看到过都是使用4字节的寄存器）

0xFFFFFFFF / 3 = 0x5555556

0x5555556 / 3 = 0x3FE01 * 0x156

因式分解后，我们调用156次PolylineTo，并且它的第三个参数应为0x3FE01，所以points数组的数量也是0x3FE01

之前分析过它会+1，所以最后会得到0x55555557 * 3 << 4 = 0x50

所以现在会造成，分配了50字节大小的空间 ，修改代码进行尝试

好的，看来之前的分析是正确的，最后得到了50作为参数去申请内存

查看申请的内存，分页内存池，pool tag为 Gedg ，对象为 EDGE

之后在bFill中释放此内存会蓝屏，原因为 BAD_POOL_HEADER ，应该是因为缓冲区太小，写到范围外了

此时考虑这个溢出写能否控制，如果不能都是废话。。。

首先就是这个函数bConstructGET ， 先看一下这个函数的参数

进来以后r8给r15，这是前面溢出申请的内存，把它命名为 buf

这里可以看到内存的情况，rbx像是一个结构体，前面三个8字节的值，然后就是points数组

1F2代表的是points数组的项数，1貌似是一个flag，第一个8字节的地址像是单向链表

这里还可以看到，我们在三环的points数组，在这里值变为了 60200 ，数量也只有1F2个，但是通过add rdi,8可以看出来，这个东西是以8字节为步进，猜测对应三环的point的x和y值

同时rdi指向了一个8字节为0的point，之前分析过，我们的点数会加1，应该就是这个0点了

继续分析

这里在对步进的指针 rdi 与 r14 数组的结束地址 进行判断 ， 如果没到结束的地址则一直调用 AddEdgeToGet

好的，进去看看

这里有个分支，可以看到，这里可以通过操控point的值，来达到在 buf+0x28的位置写入 1 或者 FFFFFFFF

但是这个明显没有超过0x50大小的buf，继续分析看看

往下走，会拿rect的两个成员来与point的某些值比较，这里有直接退出的机会

然后比较关键的比较就是这里

这里也有赋值0xFFFFFFFF的机会，但是还没有发现是怎么溢出写的

可以看到在退出的地方，会移动0x30的指针位置，另外一种路线退出则不会移动此指针，也就是说，我们可以通过控制point的xy值，来达到控制写入，写入到附近几个页肯定是没有问题的，在完成写入后，则控制程序流程走左边的路线返回，不会破坏更多的内存

之后返回继续分析

现在找到了溢出写的可能性，申请了0x50的buf，每次添加EDGE结构会加0x30，1F2个能溢出好几个页了

按照正常流程来走，直到1F2个point转换为 EDGE 后 ，会往下面走，结束的条件是线程是否将要被终止，或者rbx的值是否为0，在我调试的过程中，它会出现很多意外的蓝屏，可能这个东西是多线程来操作的？调试影响了线程同步的一些操作？

不清楚 但不影响我们继续

先总结一下如何控制执行流程：

1.第一次进入必定会添加一个EDGE结构，因为系统添加了0点，此时返回的指针+0x30，并且两个临时指针都+8

2.RECT是一个固定的结构，调试可得到数据，想要返回指针不移动，必须让 points[i+1].y < 0 and points[i].y > 0x1F0

3.想要返回的指针移动0x30，只需要避免 points[i+1].y < 0 and points[i].y > 0x1F0 或者 points[i].y > points[i+1].y

4.我们的目标是写入0xFFFFFFFF的值到某个地址（为什么稍后再说），查看写入0xFFFFFFFF的流程，发现只要没有直接退出，那么有几个地方都会被设置为0xFFFFFFFF，分别是

points[i+1].x >= points[i].x 则 buf+0x14 = 0xFFFFFFFF

points[i+1].x < points[i].x 则 buf+0x24 = 0xFFFFFFFF

points[i+1].y < points[i].y 则 buf+0x28 = 0xFFFFFFFF

5.现在可以尝试控制流程来测试我们的分析是否正确，只需查看buf附近的内存即可，还有一个不清楚的地方，为什么被转换为1F2个点，并且值都会增大一个0，是否可以通过三环正常控制

注：以上为初步分析 心里有数即可

首先需要确定的是，三环的点是否对应0环的点，修改代码后测试，数据如下

经过第一步的测试，我们发现0环的点数，确实与三环相对应，且会增大0x10倍，结尾处的值对应第1F1项，推测点数还是0x55555557个不会变

同时这里可以看到，它的首8字节内容是自己，前面分析过，就是根据这个值是否为0来结束循环，所以此处应该是死循环，直到线程即将被结束，好吧，可能有某种线程同步机制？无所谓，并不影响我们利用，只要它能达到预期的目标就行

现在尝试对 buf+0x90的位置进行溢出写操作，根据之前的分析修改代码来进行测试

第一次进入必定会造成 buf 指针移动0x30 ，所以我们在第二次进入时控制它进入移动buf指针的流程，前面分析过，他会与RECT的bottom进行比较，这个值为0x1F0 ， 而我们传入的值，在0环会乘0x10 ， 并且都是大于0的值，所以只需要简单修改两项的y值即可，这样不出意外，会把buf指针移动到 buf+0x90的位置

现在的数据如下

执行后的返回值

好的，现在到了buf+0x90的位置以后，继续执行，地址并没有增加，这说明我们之前的分析是正确的，决定buf地址是否增加的因素只有

points[i+1].y < 0 || points[i].y > 0x1F0 成立则地址不增加

points[i+1].y >= 0 && points[i].y < 0x1F0 成立则地址增加0x30

现在我们已经可以控制要写到哪个地址，大小应为0x55555557 * 0x30 ，接下来需要确定我们要写入的地址，之前说过要写入0xFFFFFFFF，这是因为需要利用 GDI 对象来实现内核的任意读写

但是想要利用GDI对象，不得不使用内核内存布局的技术，与GDI对象利用的方法，这正是我们接下来要讨论的

这里要使用 bitmap对象来实现内核的任意读写，它在内核中的结构如下所示

要利用的成员为sizlBitmap与pvScan0 ，sizlBitmap 是位图的宽度和高度，pvScan0 是指向位图数据开头的指针

可以通过溢出到sizlBitmap来扩展位图可操作的内存大小，来修改下一个位图对象的pvScan0指针，这样就可以进行任意内存读写了

此处更适合用图片来表达，引用一下图片

简单解释一下，我们可以通过合理的内核内存布局来溢出写入到 bitmapA的sizlBitmap成员，这样bitmapA就可以操作 bitmapB的pvScan0指针，然后再通过bitmapB的pvScan0指针来实现任意内存读写

也就是bitmapA作为管理者的位图，bitmapB作为工作者的位图，管理位图负责控制工作位图的pvScan0指针，工作位图负责去依靠pvScan0指针读写任意内存

外国人把这个技术叫做内核池风水，刚看的时候很奇怪，风水不是中国文化吗。。

这个技术要解决两个问题：

这个技术需要注意的问题：

整理一下利用思路：

1.通过申请与释放GDI对象，使内核分页池的布局在我们的控制中

2.计算分配位置，使溢出的时候，刚好用0xFFFFFFFF覆盖sizlBitmap成员

3.通过三环函数，获取到被溢出修改的对象，使它成为管理对象

4.使用管理对象，修改相邻的bitmap对象的pvScan0指针，使它称为工作对象

5.通过管理对象与工作对象的搭配，达到任意读写内核内存的目的

6.恢复被溢出的pool header等重要数据，防止蓝屏

7.窃取系统进程Token（窃取是指此方法可绕过所有内核安全机制）

布局概览：

引用一个动图来说明

好吧，不得不解决一个问题，GDI对象的大小问题，浅浅分析一下吧

分析过程不提了，最后得到的bitmap在win8.1上面的大小计算公式为

size = (((Width+3) & 0xFFFFFFFC) * Height) + 0x258 经过第一步计算，得到的值必定为4的倍数

size = size % 16 ? size + (0x10 - (size % 16)) : size 第二次计算在申请内存的函数，如果地址不是16字节对齐的，会让它对齐（这部分在内核中实现 我推测的）

最后再加pool header 0x10的大小

分析是在CreateBitmap(x,y ,1, 8, NULL) x y 为变量，后三个参数固定的情况下分析，如果改变，会影响switch case的选择，当然大小计算方式就会改变

bitmap对象的最小值肯定不会低于 0x258+0x10

加速表对象，这是一个用户对象，大小分配计算公式为

size = cAccel * 3 * 2 + 0x22 分析得出

size = size % 16 ? size + (0x10 - (size % 16)) : size 推测得出，前面也是这样，可能内核确实是这样设计的。。

最后再加pool header 0x10的大小

最小值，肯定不会低于0x22+0x10

还需要用到一个与bitmap无关的区域对象（同时它可以用来泄露内核地址，但是也无所谓，泄露内核地址的方法多的是）懒得分析了，测试以后发现，第一个参数与第二个参数为0x79即可申请到0xBC0的大小

有了准确的大小计算公式，风水反而成了最简单的部分

在bFill中申请内存的地方下断，查看返回值

好的好的，现在已经避免了bFill中的释放内存蓝屏，并且我们的溢出利用布局也已经成功

接下来研究一下如何控制溢出，使它正好覆盖到关键数据

首先了解一下bitmap对象的布局

简单说一下对这个玩意的分析，在+258之前的大小，是位图数据所占的大小，+258之后，首先是18字节的BaseObject，然后是50字节的

SURFOBJ64，然后是0x258-0x68大小的一些不知道什么数据

观察pvScan0指针可知，它所指向的位置是在BaseObject为起点，偏移0x258的位置，正好是位图数据，好的，一切那么的合适

所以最终的覆盖sizlBitmap的距离为 0x50 + 0xBC0 + 0x10 + 0x18 + 0x20 = 0xC58

sizlBitmap是两个DWORD值，所以最后覆盖这8字节范围都是可以的

然后根据我们能溢出写0xFFFFFFFF的偏移，来计算应该移动buf指针多少次

buf+0x14 = 0xFFFFFFFF

buf+0x24 = 0xFFFFFFFF

buf+0x28 = 0xFFFFFFFF

还记着之前分析过，总共有三个地方，看哪个地方比较合适

简单计算一下，得到 0x41 * 0x30 = 0xC30 ，刚好有buf+0x28 = 0xFFFFFFFF ， 好的，就按这个来构造

前面分析过，第一次是必定会移动指针，所以，我们还需要构造0x40次移动，然后根据分析出来的条件设置数据

好吧，有点乱了，重新整理一下条件

让buf指针不移动的构造

1.points[i+1].y >= points[i].y

2.points[i].y >= 0x1F

让buf指针移动0x30的正常构造：

1.points[i+1].y >= points[i].y

2.points[i+1].y >= 0

3.points[i].y <= 0x1F

4.points[i].y >= 0

5.points[i+1].y >= 0x1F

0xFFFFFFFF的写入且buf指针不移动

1.points[i+1].y < points[i].y

2.points[i+1].y >= 0x1F

你会发现这样刚好满足所有条件，但是结果并不是我们期望中的，虽然成功修改了sizlBitmap，但是很明显，后面还是继续移动buf指针了，这是为什么呢？

我们之前把points[2].y 当成了 points[i].y 来构造，但是points[2].y 作为 points[i+1].y的时候会是什么情况

points[i+1].y = 0x14 造成的判断逻辑：

1.points[i+1].y < points[i].y

2.points[i+1].y >= 0

3.points[i+1].y < 0x1F

有了这三个条件，成功进入了buf指针移动0x30的流程，只不过是设置buf + 0x28 = 0xFFFFFFFF的分支

那接下来修改一下我们的条件，少一半就可以了呗

对比一下修改前后的数据

成功控制溢出，可以看到最后一次修改就是在 buf + 0xC30的位置，大小为0x30，后面数据都没被修改

但是此结构的一些数据被修改

使用GetBitmapBits 获取读取的大小判断即可，如果大小超过我们设置的大小，那么它就是管理位图，下一个就是工作位图

你以为这样就能成功了？呵呵。。。

上述代码调用后，总会出现有一个返回值为0的情况，这是为什么呢，经过一番分析，返回值为0的时候，正好对应被我们溢出的位图，按道理来说读取的数据大小应该会很大，但实际上最后会刚好返回0值

逆向分析GetBitmapBits的底层发现，关键性的计算数据，是创建位图时的bitcount，我们之前使用的是8，现在需要改成32了，同时发现bitmap读取的数据最大值为1FFFFFFE（不详细解释了）

好吧，分析了这么多了，不差再分析一下bitcount为32时的大小计算方式

size = width * 4 * height + 0x258

后面还是正常对齐 ， 好的 ，所以申请0x3C0的bitmap时，应该是这样

修改后运行，蓝屏了

这函数我已经分析过了，很简单

rcx是hdev，前面已经被覆盖为00000001`00000000 了，这刚好是个三环地址，在读取0x38的位置时，访问了无效内存导致蓝屏，在这个位置申请内存，并把值设置为1，别让它返回0即可

利用区域对象泄露内核地址，读取这个地址，经过计算偏移，读取正常的pool header把被溢出的部分修改好就行了

有任意读写原语以后，一切都是那么的随意，提权且不蓝，perfect！

首先查看win32kfull!bFill函数，发现与win8.1一模一样的漏洞函数

好吧，不用多说了，经过分析，使用到的GDI对象大小计算方式与win8.1一模一样，所以只需要调整EPROCESS相关偏移

值得一提的是，这个版本的 !pool 命令失效了，原因未知哦

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