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        ActiveX控件中不安全方法漏洞的檢測(cè)技術(shù)

        2010-09-29 11:27:38李永成黃曙光唐和平
        關(guān)鍵詞:注冊(cè)表腳本控件

        李永成 ,黃曙光 ,唐和平

        (1.解放軍電子工程學(xué)院 研1隊(duì),安徽 合肥230037;2.解放軍電子工程學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)系,安徽 合肥230037;3.解放軍電子工程學(xué)院 博士生隊(duì),安徽 合肥230037)

        當(dāng)今軟件開(kāi)發(fā)中,面向組件的編程技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但是,組件的使用使編程人員在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中提高效率的同時(shí),一并出現(xiàn)的安全性問(wèn)題也不可忽視。根據(jù) NVD(National Vulnerability Database)發(fā)布的信息,在2008年1月1日至2009年8月20日之間,共發(fā)布了227條描述為在ActiveX控件中引發(fā)的漏洞[1]。伴隨著網(wǎng)絡(luò)的普及與基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用的快速發(fā)展,ActiveX控件在應(yīng)用的數(shù)量上非常巨大,而被收入到NVD數(shù)據(jù)庫(kù)的只是現(xiàn)存的眾多數(shù)量的ActiveX漏洞中的極少數(shù)部分,還有大量的ActiveX控件的漏洞由于其軟件或控件流行范圍的局限而不被NVD所關(guān)注。

        另一方面,伴隨著Windows 2003和SP2在操作系統(tǒng)安全機(jī)制上的提升,很多漏洞的利用方式被成功遏制。如今要想在Windows系統(tǒng)中找到能夠利用的漏洞已經(jīng)是一件很困難的事情,因此更多的黑客與安全人員把目光轉(zhuǎn)向了第三方軟件。近幾年,一些知名的軟件公司都曾被發(fā)現(xiàn)其注冊(cè)的ActiveX控件中存在嚴(yán)重的漏洞,鑒于控件的特點(diǎn),可以說(shuō)這些漏洞跟IE自身的漏洞沒(méi)有多大的區(qū)別。所以在漏洞挖掘中盡早發(fā)現(xiàn)這類漏洞并及時(shí)地通知相關(guān)廠商,以便做出及時(shí)的應(yīng)對(duì)措施顯得尤為重要。

        1 ActiveX控件

        1.1 什么是ActiveX

        ActiveX是微軟公司在1996年引進(jìn)的,它是在組件對(duì)象模型(COM)、對(duì)象鏈接和嵌入(OLE)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)[2]。COM規(guī)范是ActiveX技術(shù)的基礎(chǔ),而COM的目的是創(chuàng)建對(duì)象和提供接口來(lái)實(shí)現(xiàn)代碼片段的簡(jiǎn)單復(fù)用,而這些接口又能被其他的COM對(duì)象或者程序調(diào)用,ActiveX就是這項(xiàng)規(guī)范與IE的結(jié)合。這種結(jié)合提供了IE瀏覽器與第三方軟件的接口,使用ActiveX控件可以對(duì)IE瀏覽器進(jìn)行功能擴(kuò)展,可建立應(yīng)用程序與網(wǎng)站之間的聯(lián)系,而這種聯(lián)系通過(guò)瀏覽器來(lái)實(shí)現(xiàn)。比如登錄一個(gè)在線視頻網(wǎng)站的時(shí)候,網(wǎng)站正是通過(guò)瀏覽器調(diào)用ActiveX控件打開(kāi)本地的視頻資源。

        每一個(gè)ActiveX控件通常使用CLSID(Class Identifier)來(lái)區(qū)別于其他的控件。CLSID是標(biāo)識(shí)一個(gè)COM類對(duì)象的全球唯一的標(biāo)識(shí)符,它是一個(gè)128位的隨機(jī)數(shù)??梢詮淖?cè)表中的HKEY_CLASSES_ROOTCLSID來(lái)讀出本機(jī)已經(jīng)注冊(cè)的CLSID。

        ActiveX控件并不能直接使用,它首先需要在目標(biāo)機(jī)器中進(jìn)行注冊(cè),有很多種方法可以注冊(cè)控件,除了所有的屬于IE和操作系統(tǒng)的控件以外,新安裝控件可以通過(guò)應(yīng)用程序的安裝注冊(cè)一些控件;還可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)中標(biāo)簽中的CODEBASE屬性,從指定位置下載并注冊(cè)控件;另外通過(guò)DOS命令regsvr32也能手動(dòng)注冊(cè)一個(gè)控件。

        1.2 腳本安全

        一個(gè)ActiveX控件可以被標(biāo)注為腳本安全SFS(Safe For Scripting),這意味著IE可以通過(guò)腳本語(yǔ)言如JavaScript或VBScript調(diào)用控件,并設(shè)置或獲得它的屬性。

        有兩種方法可以描述一個(gè)控件是腳本安全的,第一種方法是使用組件目錄管理(Component Categories Manager)來(lái)在系統(tǒng)注冊(cè)表中創(chuàng)建合適的項(xiàng)目??梢酝ㄟ^(guò)在這冊(cè)表編輯器中查看“HKEY_CLASSES_ROOTCLSIDImplemented Categories”是否擁有子鍵 7DD95801-9882-11CF-9FA9-00AA06C42C4。第二種方法是通過(guò)實(shí)現(xiàn)IObjectSafety 接口 ,通 過(guò) 調(diào)用 IObjectSafety::SetInterfaceSafetyOptions方法來(lái)確定控件是否為腳本安全[3]。

        1.3 KillBit

        KillBit是注冊(cè)表中的一項(xiàng),用來(lái)標(biāo)識(shí)控件使得在IE瀏覽器或者腳本環(huán)境運(yùn)行時(shí)不加載控件。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有漏洞的控件時(shí),可以先通過(guò)設(shè)置KillBit來(lái)使IE在使用默認(rèn)設(shè)置時(shí)永不調(diào)用ActiveX控件。KillBit是ActiveX控件的兼容性標(biāo)志DWORD值在注冊(cè)表中的特定值0x00000400。針對(duì) IE與操作系統(tǒng)的不同,KillBit在注冊(cè)表中的位置略有不同[4],可分別表示為:

        1.4 控件函數(shù)枚舉

        由于ActiveX遵循COM規(guī)范,因此它也像其他的COM控件一樣使用相同的方式實(shí)現(xiàn)了COM接口,COM接口中很好地定義了一個(gè)COM組件中所實(shí)現(xiàn)的方法和屬性。如果控件實(shí)現(xiàn)了IDispatch或者IDispatchEx接口,那么可以通過(guò)獲得IDispatch接口來(lái)枚舉出控件的方法、參數(shù)以及屬性等信息。

        2 不安全方法漏洞及檢測(cè)

        2.1 不安全方法漏洞

        通過(guò)分析NVD以及US-CERT(US-Computer Emergency Readiness Team)中關(guān)于ActiveX漏洞的描述信息,ActiveX漏洞與其他的漏洞在類型上大致相同,占據(jù)漏洞比例絕大部份的是由于缺乏必要輸入驗(yàn)證而帶來(lái)的緩沖區(qū)溢出漏洞。另外還包括由于IE加載惡意網(wǎng)頁(yè)而引發(fā)的在控件實(shí)例化過(guò)程中造成的崩潰[5]。本文要提到的不安全方法漏洞,也是在ActiveX控件中頻頻出現(xiàn)的一種漏洞。

        如果一個(gè)方法被設(shè)計(jì)是由IE調(diào)用,那么它應(yīng)該就被標(biāo)記為腳本安全,微軟在MSDN中提供了編寫(xiě)一個(gè)安全的控件時(shí)對(duì)于哪些應(yīng)該被標(biāo)為安全提供了指導(dǎo)。但是由于編程人員在安全性上的疏忽,或者根本就不熟悉ActiveX的調(diào)用機(jī)制,一些標(biāo)記為腳本安全的方法能夠輕易地被遠(yuǎn)程調(diào)用者不加任何限制地調(diào)用,或者一些本不應(yīng)該被IE所使用的方法錯(cuò)誤地被標(biāo)注上了腳本安全,這些方法給系統(tǒng)帶來(lái)很大的安全隱患。這類漏洞往往表現(xiàn)為任意的注冊(cè)表讀寫(xiě)、本地文件系統(tǒng)的讀寫(xiě)、網(wǎng)絡(luò)端口的開(kāi)放,執(zhí)行文件、敏感信息的泄漏等。由于這類漏洞的利用一般非常簡(jiǎn)單,因此這類漏洞利用門檻很低,危害性極大。

        2.2 ActiveX控件的檢測(cè)

        2.2.1 威脅建模

        威脅建模(Threat modeling)是一個(gè)過(guò)程,軟件開(kāi)發(fā)人員可以使用它來(lái)評(píng)估,從而減少控件所面臨的潛在的威脅[6]。威脅建模來(lái)自于軟件測(cè)試領(lǐng)域,威脅建模的一般步驟是先分解應(yīng)用程序,建立數(shù)據(jù)流圖,然后識(shí)別所面臨的威脅,根據(jù)威脅識(shí)別潛在的漏洞。對(duì)于識(shí)別潛在的威脅,可以利用Howard和Leblanc提到的STRIDE威脅目錄[7]。

        但是由于威脅建模一般是建立在擁有軟件設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的基礎(chǔ)上。作為漏洞挖掘工作,常常面臨的只是軟件的二進(jìn)制文件形式,很難得到軟件設(shè)計(jì)的源代碼,構(gòu)建完整的數(shù)據(jù)流圖。因此,基于威脅建模的漏洞挖掘工作,很難建立起準(zhǔn)確的威脅模型。

        2.2.2 基于STRIDE指導(dǎo)的滲透測(cè)試

        滲透測(cè)試是指測(cè)試人員圍繞網(wǎng)絡(luò)或者系統(tǒng)的安全性展開(kāi)探測(cè),以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)最脆弱的環(huán)節(jié)[6]。在不安全方法的測(cè)試中,函數(shù)的參數(shù)成為滲透測(cè)試的主要入口,分析大量的已公布不安全方法漏洞,發(fā)現(xiàn)從暴露的方法名字中,一般就能推斷出該方法執(zhí)行的操作。因?yàn)樵诖a編寫(xiě)時(shí),常常使用有意義的單詞來(lái)表示方法和參數(shù)的名字,如下面的一些例子:

        這些函數(shù)及參數(shù)明顯地暗示了函數(shù)的功能以及所需參數(shù)的意義,應(yīng)當(dāng)首先嘗試使用合適的值來(lái)測(cè)試這些方法。而利用威脅建模中的STRIDE威脅目錄可以保證測(cè)試的全面性。結(jié)合ActiveX控件中常常被用來(lái)作為功能擴(kuò)展的方面,應(yīng)該從表1所列的幾個(gè)方面來(lái)測(cè)試確定該控件是否包含了不安全方法。

        表1 控件威脅列表

        2.3 測(cè)試的一般步驟

        結(jié)合ActiveX控件的特點(diǎn)及其安全方法機(jī)制,圖1所示的基本流程圖提出了不安全方法漏洞挖掘的一般步驟。

        圖1 挖掘流程圖

        其中,檢查是否標(biāo)注為腳本安全一般先看該控件是否實(shí)現(xiàn)了IObjectSafety接口,如果沒(méi)實(shí)現(xiàn)則再檢查注冊(cè)表中是否標(biāo)注腳本安全。在枚舉方法中一般可以使用IDispatch接口,但是如果控件沒(méi)有類型庫(kù)信息,就要借助一些二進(jìn)制掃描工具如Strings[8]來(lái)搜查ActiveX控件的方法和屬性。測(cè)試網(wǎng)頁(yè)中,一般使用標(biāo)簽根據(jù)提供的 CLSID來(lái)裝載控件,然后可以在腳本語(yǔ)言中對(duì)枚舉出的函數(shù)進(jìn)行調(diào)用。函數(shù)調(diào)用中要根據(jù)測(cè)試者之前預(yù)測(cè)的潛在威脅輸入合適的參數(shù),如果測(cè)試結(jié)果符合預(yù)期假設(shè)的威脅,則漏洞分析成功,如果測(cè)試結(jié)果沒(méi)有實(shí)現(xiàn)預(yù)期的威脅,則返回查看是否還有其他的潛在威脅可能存在,循環(huán)進(jìn)行測(cè)試,直到被測(cè)函數(shù)被認(rèn)定不會(huì)包含表1中所具有的威脅為止。

        3 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析

        本文選取了三款國(guó)產(chǎn)軟件,分別是UUsee2008、暴風(fēng)影音、迅雷看看。將三款軟件安裝到機(jī)器后,分別枚舉控件并且檢查每個(gè)控件的信息,三款軟件共在機(jī)器上安裝新COM控件 60個(gè),其中有 2個(gè)設(shè)置KillBit,10個(gè)被標(biāo)注為腳本安全。詳細(xì)信息如表2所示,表中可以看到暴風(fēng)影音沒(méi)有被標(biāo)注為腳本安全的控件,在防范不安全方法漏洞方面做得比較好。

        表2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        (1)UUSee任意文件下載漏洞

        軟件:UUSee2008

        控件名稱:UUUpgrade Control

        函數(shù):VARIANT_BOOL Update(BSTRbstrLocalINIFile-Name,BSTR bstrRemoteINIURL,BSTR bstrDetailURL,short nMode)

        根據(jù)函數(shù)名字推測(cè)可能具有使用遠(yuǎn)程文件更新本地文件的作用,符合威脅列表中第一條威脅。因此需要編寫(xiě)測(cè)試網(wǎng)頁(yè)對(duì)該方法進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)存在之前預(yù)測(cè)的威脅。該漏洞為已公布漏洞,已發(fā)布于國(guó)內(nèi)綠盟漏洞數(shù)據(jù)庫(kù)上[9]。

        (2)系統(tǒng)信息暴露漏洞

        軟件:UUSee2008

        控件名稱:UUUpgrade Control

        函數(shù):BSTR GetMacID()

        BSTR GetHDID()通過(guò)分析函數(shù)的名字可預(yù)測(cè)這兩個(gè)函數(shù)可能分別能使遠(yuǎn)程攻擊者得到本地機(jī)器的MAC地址和硬盤ID,存在一定的信息暴露危害,測(cè)試結(jié)果顯示符合之前的預(yù)測(cè)。兩個(gè)方法存在泄露系統(tǒng)信息漏洞。

        軟件:迅雷看看

        控件名稱:DapCtrl Class

        函數(shù):long IsFileExist([in]BSTR filePath)

        該函數(shù)能夠根據(jù)攻擊者指定的文件路徑名稱,返回該文件是否存在,返回值為1表示存在,為0表示不存在。這在遠(yuǎn)程滲透攻擊中會(huì)給遠(yuǎn)程攻擊者提供幫助。因此存在信息泄漏的危害。

        本文只對(duì)ActiveX控件中的不安全方法漏洞的挖掘方法作了介紹,這種漏洞利用難度較易,危害極大。本文介紹的方法,只能對(duì)單個(gè)的方法分別進(jìn)行測(cè)試,但是還有一些控件的方法需要調(diào)用屬性信息或者其他方法的結(jié)果,這種方法對(duì)造成的漏洞需要先對(duì)控件中的方法屬性之間利用數(shù)據(jù)流分析建立起聯(lián)系,這是以后研究中需要進(jìn)一步完成的工作。

        [1]NVD[DB/OL].[2009-10-01].http://nvd.nist.gov.

        [2]WARLORD.ActiveX-Active Exploitation[EB/OL].[2009-10-01].http://packetstormsecurity.org/papers/attack/activex.pdf.

        [3]Safe Initialization and Scripting for ActiveX Controls[EB/OL].[2009-10-01].http://msdn2.microsoft.com/en-us/library/aa751977.aspx.

        [4]DORMANN W.Internet Explorer Kill-Bits[EB/OL].[2009-10-1].http://www.cert.org/blogs/vuls/2009/07/internet_explorer_kill-bits.html.

        [5]DORMANN W,PLAKOSH D.Vulnerability detection in ActiveX controls through automated fuzz testing[R].Pittsburgh:CERT,2009.

        [6]ActiveX Security:Improvements and Best Practices[EB/OL].[2009-10-1].http://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb250471(VS.85).aspx.

        [7]HOWARD M,LEBLANC D.編寫(xiě)安全的代碼(第 2版)[M].程永敬,譯.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005:50.

        [8]String[CP].[2009-10-01].http://technet.microsoft.com/zhcn/sysinternals/bb897439(en-us).aspx.

        [9]UUSee網(wǎng)絡(luò)電視2008 UUUpgrade ActiveX控件Update方式任意文件下載漏洞[EB/OL].[2009-10-01].http://www.nsfocus.net/vulndb/12075.

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