MikroTik RouterOS漏洞CVE-2019-13954分析

发表于 更新于 分类于 ， 评论：

漏洞简介

CVE-2019-13954是MikroTik RouterOS中存在的一个memory exhaustion漏洞。认证的用户通过构造并发送一个特殊的POST请求，服务程序在处理POST请求时会陷入”死”循环，造成memory exhaustion，导致对应的服务程序崩溃或者系统重启。

该漏洞与CVE-2018-1157类似，是由于对漏洞CVE-2018-1157的修复不完善造成。下面通过搭建MikroTik RouterOS仿真环境，结合漏洞CVE-2018-1157的PoC脚本及补丁，对漏洞CVE-2019-13954进行分析。

CVE-2018-1157漏洞分析

MikroTik RouterOS环境的搭建、root shell的获取及相关资料可参考文章《CVE-2018-1158 MikroTik RouterOS漏洞分析之发现CVE-2019-13955》，这里不再赘述。

根据Tenable的漏洞公告可知，漏洞CVE-2018-1157在6.40.9、6.42.7及6.43等版本中修复。为了便于对漏洞CVE-2018-1157进行分析，选取的相关镜像版本如下。

  • 6.40.5，x86架构，用于进行漏洞分析
  • 6.42.11，x86架构，用于进行补丁分析

为了便于分析，临时关闭了系统的ASLR机制。

与该漏洞相关的程序为www，在设备上利用gdbserver附加到该进程进行远程调试，然后运行对应的PoC脚本，发现系统直接重启，在本地gdb中捕获不到任何异常信息。根据漏洞公告中提到的"/jsproxy/upload"，在函数JSProxyServlet::doUpload()内设置断点，进行单步跟踪调试，发现会一直执行如下的代码片段。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
int __cdecl JSProxyServlet::doUpload(int a1, int a2, Headers *a3, Headers *a4)
{
    // ...
    while ( 1 )
    {
        sub_77464E9F(v27, (char *)s1);   // 读取POST请求数据
        if ( !LOBYTE(s1[0]) )
            break;
        string::string((string *)&v36, (const char *)s1);
        v11 = Headers::parseHeaderLine((Headers *)&v37, (const string *)&v36);
        string::freeptr((string *)&v36);
        if ( !v11 )
        {
            string::string((string *)&v36, "");
            Response::sendError(a4, 400, (const string *)&v36);
            string::freeptr((string *)&v36);
        LABEL_56:
            tree_base::clear(v13, v12, &v37, map_node_destr<string,HeaderField>);
            goto LABEL_57;
        }
    }
    // ...
}

其中，函数sub_77464E9F()用于读取POST请求数据并将其保存在s1指向的内存地址空间，其伪代码如下。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
char *__usercall sub_77464E9F@<eax>(istream *a1@<eax>, char *a2@<edx>)
{
	// ...
    v2 = a2;
    istream::getline(a1, a2, 0x100u, 10);    //第一个参数为this指针，读取的最大长度为0x100
    result = 0;
    v4 = strlen(v2) + 1;
    if ( v4 != 1 )
    {
        result = &v2[v4 - 2];
        if ( *result == 13 )
            *result = 0;
    }
    return result;
}

可以看到，当满足以下任一条件时会跳出while循环。

  • 调用sub_77464E9F()，未读取到数据
  • 调用Headers::parseHeaderLine()，解析失败

查看对应的PoC脚本，其对应的部分POST请求数据为Content-Disposition: form-data; name="file"; filename="<filename>"\r\n。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
std::string filename;
for (int i = 0; i < 0x200; i++)
{
    filename.push_back('A');
}

if (jsSession.uploadFile(filename, "lol."))
{
    std::cout << "success!" << std::endl;
}

当filename参数的值过长时，调用istream::getline()读取的内容一直为Content-Disposition：form-data; name="file"; filename="AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA..."(长度超过0x100)。由于上面的2个条件都不满足，造成while循环无法退出，一直执行最终导致"memory exhaustion"。

CVE-2018-1157补丁分析

版本6.42.11中对CVE-2018-1157进行了修复，根据前面的分析，定位到JSProxyServlet::doUpload()中对应的代码片段，如下。可以看到，在补丁中增加了对读取的POST请求数据长度的判断：当长度超过0x100(包括最后的'\x00')时，会跳出while循环。

由于两次jsproxy.p的加载基址不一样，所以部分函数的名称可能不一致。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
int __cdecl JSProxyServlet::doUpload(int a1, int a2, Headers *a3, Headers *a4)
{
    // ...
    while ( 1 )
    {
        sub_774C31F7(v14, s1);    // 读取POST请求数据
        if ( !LOBYTE(s1[0]) )
            break;
        v15 = -1;
        v16 = (char *)s1;
        do
        {
            if ( !v15 )
            break;
            v17 = *v16++ == 0;
            --v15;
        }
        while ( !v17 );    // 计算读取的数据内容的长度
        if ( v15 != 0xFFFFFEFF ) // 对应长度为0x100
        {
            v37 = 0;
            string::string((string *)&v46, (const char *)s1);
            v18 = Headers::parseHeaderLine((Headers *)&v47, (const string *)&v46);
            string::freeptr((string *)&v46);
            if ( v18 )
            continue;
        }
        string::string((string *)&v46, "");
        Response::sendError(a4, 400, (const string *)&v46);
        string::freeptr((string *)&v46);
    LABEL_60:
        tree_base::clear(v20, v19, &v47, map_node_destr<string,HeaderField>);
        goto LABEL_61;
    }
    // ...
}

CVE-2019-13954发现

通过对漏洞CVE-2018-1157分析可知，调用istream::getline(a1, a2, 0x100u, '\n')读取数据时，如果请求数据过长(在遇到分隔符'\n'前0x100个字符已被写入a2中)，那么每次a2中的数据内容都是一样的。而在对应的补丁中，增加了对读取数据长度的判断。

注意到，在调用istream::getline(a1, a2, 0x100u, '\n')读取数据时，分隔符为'\n'。也就是说，即使filename参数的值中包含'\x00'，读取时也不会造成截断，但是会影响后面的长度计算。因此，只需要在filename参数后面追加大量的'\x00'，即可绕过补丁，再次触发该漏洞。

在原有PoC的基础上进行简单修改，在版本为6.42.11的设备上进行验证，发现系统直接重启了。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
std::string filename;
for (int i = 0; i < 0x50; i++)
{
	filename.push_back('A');
}

for (int i = 0; i < 0x100; i++)    // 追加'\x00'
{
	filename.push_back('\x00');
}

if (jsSession.uploadFile(filename, "lol."))
{
	std::cout << "success!" << std::endl;
}

通过代码静态分析，该漏洞在"Long-term"版本6.43.16上仍然存在。

6.43.16为发现该问题时”Long-term”系列的最新版本。该漏洞(CVE-2019-13954)目前已被修复，建议及时升级到最新版本。

小结

  • 由于对漏洞CVE-2018-1157的修复不完善，通过在filename参数后面追加大量的'\x00'，可绕过对应的补丁，再次触发该漏洞(CVE-2019-13954)。

相关链接

  • Mikrotik RouterOS Multiple Authenticated Vulnerabilities
  • Two vulnerabilities found in MikroTik’s RouterOS
  • Mikrotik RouterOS Changelogs

本文首发于信安之路，文章链接：https://mp.weixin.qq.com/s/HXl-QLlNi4y9EKBY_zqKUg