www.esagelab.ru

Олексюк Дмитрийdmitry@esagelab.ru

eSage lab

Беззащитная защита?

Уязвимости в драйверах режима ядра

eSage lab

www.esagelab.ru

Типы уязвимостей

• Уязвимости в реализации– При обработке IOCTL запросов– При обработке control flow данных– При обработке данных из общесистемных

ресурсов

• Уязвимости в архитектуре

eSage lab

www.esagelab.ru

Взаимодействие с драйвером

• Диспетчер ввода-вывода• LPC• Named Pipes• Более сложные механизмы

eSage lab

www.esagelab.ru

Диспетчер ввода-вывода• Создание устройства

– \Device\MyControlDevice

• Создание символьной ссылки– \\.\MyControlDevice

• Регистрация IRP обработчиков– IRP_MJ_CREATE– IRP_MJ_CLOSE– IRP_MJ_READ/ IRP_MJ_WRITE– IRP_MJ_DEVICE_CONTROL

eSage lab

www.esagelab.ru

Диспетчер ввода-вывода

eSage lab

www.esagelab.ru

I/O Control Code

• Device Type (16-31 биты)• Access (14-16 биты)

– FILE_READ_ACCESS– FILE_WITE_ACCESS– FILE_ANY_ACCESS

• Function (2-14 биты)• Method (0-2 биты)

eSage lab

www.esagelab.ru

Методы ввода-вывода• METHOD_BUFFERED

– Проверка указателей выполняется диспетчером– Данные копируются в не подкачиваемый пул– Самый безопасный но достаточно ресурсоёмкий

• METHOD_IN_DIRECT (METHOD_OUT_DIRECT)– Проверка указателей выполняется диспетчером– Для входных (выходных) данных создаётся MDL

• METHOD_NEITHER– Указатели передаются драйверу «as is»– Самый быстрый но нуждающийся в дополнительных

проверках безопасности

eSage lab

www.esagelab.ru

Уязвимости в реализации

• Неверная проверка указателей• Неверная проверка размера данных• Неверная проверка формата данных

eSage lab

www.esagelab.ru

Проверка указателей

• User Mode адреса– MM_HIGHEST_USER_ADDRESS– MmUserProbeAddress – ProbeForRead() и ProbeForWrite()

• Kernel Mode адреса– MmIsAddressValid()

eSage lab

www.esagelab.ru

Другие уязвимости в реализации• Выход за границу буфера при обработке

строк– При вызове strlen, strcpy, итд.

• Запись по неверному Kernel Mode адресу– Как результат уязвимости в архитектуре

• Некорректные дескрипторы– NtClose() -> INVALID_KERNEL_HANDLE

• Double-fetch уязвимости– Пример: уязвимость MS08-061 в win32k.sys

eSage lab

www.esagelab.ru

Уязвимость типа double-fetchcase IOCTL_PROCESS_DATA: { if (stack->Parameters.DeviceIoControl.InputBufferLength == sizeof(REQUEST_BUFFER)) { PREQUEST_BUFFER Buff = (PREQUEST_BUFFER)Irp->AssociatedIrp.SystemBuffer; UCHAR Data[BUFFER_SIZE]; if (Buff->Size <= sizeof(Data)) { BOOLEAN bOk = FALSE; __try { ProbeForRead(Buff->Data, Buff->Size, 1); bOk = TRUE; } __except (EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER) { // ProbeForRead вызвала исключение } if (bOk) { RtlCopyMemory(Data, Buff->Data, Buff->Size); // обработка полученых данных } } } break; }

eSage lab

www.esagelab.ru

Ошибки при парсинге PE-файлов в антируткитах

1. Поиск ядра в записях списка загруженных системных модулей

2. Копирование оригинального файла

3. Модификация копии ядра

4. Подмена пути в LDR_DATA_TABLE_ENTRY

eSage lab

www.esagelab.ru

Протестированные утилиты• Rootkit Unhooker 4.6.520.1010

– Абсолютно корректная работа

• Safe’n’Sec Rootkit Detector 1.0.0.1 – BSoD

• GMER 1.0.14.14116 – Аварийное завершение процесса gmer.exe

• IceSword 1.2.2.0 – Завершение процесса с ошибкой

eSage lab

www.esagelab.ru

Уязвимость MS08-025

• Call Stack– win32k!NtUserMessageCall(…, lParam=Buffer,

xParam=StringSize, …)– win32k!NtUserfnOUTSTRING()

– nt!ProbeForWrite()

• Возможность обнуления произвольного байта в Kernel Mode памяти

eSage lab

www.esagelab.ru

Системы безопасности и уязвимости в архитектуре

• Необходимо препятствовать получению дескриптора устройства со стороны потенциально злонамеренного кода– Фильтрация IRM_MJ_CREATE– Перехват NtCreateFile/NtOpenFile– Препятствие копированию дескриптора

• Перехват NtDuplicateHandle• Препятствие открытию процесса

eSage lab

www.esagelab.ru

Типы уязвимостей по методу эксплуатации

• Перезапись памяти• Обнуление памяти• Переполнение пула• Переполнение стека

eSage lab

www.esagelab.ru

Эксплуатация перезаписи памяти

• Модификация IDT• Модификация GDT• Эксплуатация методом перезаписи адреса

обработчика системного вызова в KiServiceTable не надёжна

eSage lab

www.esagelab.ru

Шлюз прерывания

• Offset High и Offset Low• Segment Selector• P (Present)• DPL (Descriptor Privileges Level)• D (16/32 bit)

eSage lab

www.esagelab.ru

Шлюз вызова

• Type (1100b – 32-bit call gate)• Parameters Count

eSage lab

www.esagelab.ru

HalDispatchTable и уязвимости обнуления памяти

• Call Stack– nt!NtQueryInternalProfile()

–nt!KeQueryInternalProfile()–hal!HalQuerySystemInformation()

eSage lab

www.esagelab.ru

Эксплуатация уязвимости обнуления памяти

1. Поиск адреса HalDispatchTable и др. функций

2. Выделение памяти по 0x00000000

3. Затирание нулём указателя на HalQuerySystemInformation

4. Вызов NtQueryInternalProfile

5. Замена указателя HalQuerySystemInformation на заглушку

eSage lab

www.esagelab.ru

Классические уязвимости• Переполнение Пула

– Сводится к эксплуатации уязвимости перезаписи памяти

• Переполнение стека– Нет необходимости копирования шеллкода

на стек– Нет проверки целостности стека– Эксплуатировать очень легко

eSage lab

www.esagelab.ru

Неэксплуатируемые уязвимости

• Чтение по некорректному адресу памяти• Ошибки связанные с некорректными

дескрипторами• Ошибки связанные с внезапным

завершением процесса

eSage lab

www.esagelab.ru

Payload

• Снятие перехватов• Запуск произвольного кода в Ring 0• Повышение привилегий

eSage lab

www.esagelab.ru

Повышение привилегий

1. Получение указателя на EPROCESS системного процесса

2. Получение указателя на EPROCESS целевого процесса

3. Копирование значение поля AccessToken

eSage lab

www.esagelab.ru

eSage lab

www.esagelab.ru

IOCTL Fuzzer• Фаззинг IOCTL запросов с любыми методами

ввода-вывода• Логирование информации о запросах

(включая данные) в файл или окно консоли• Фильтрация IOCTL запросов

– По имени устройства– По имени драйвера– По имени процесса– По I/O Control Code

eSage lab

www.esagelab.ru

eSage lab

www.esagelab.ru

Уязвимые продукты• Kaspersky Internet Security (kl1.sys)• Defence Wall (dwall.sys)• Avira Premium Security (avgntflt.sys)• BitDefender Total Security 2009 (bdfndisf.sys)• ZoneAlarm Security Suite (srescan.sys)• Panda Global Protection 2009 (APPFLT.SYS)• Internet Security 2009 (fsdfw.sys)• И другие…