CVE-2021-20090(华硕DSL-AC3100)身份验证绕过漏洞分析

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0x01 前言

最近Tenable 披露了Arcadyna 网络设备身份验证绕过漏洞,并且很多的厂商都采用产生漏洞的组件,由于Arcadyan 设备固件厂商并没有开源出来,在官网支持里面下载的文件是window和linux 下和设备连接的客户端软件,无法对漏洞点开展分析,这里我们使用同样受影响的华硕产品DSL-AC3100 的固件来进行设备分析。并且复现在网络设备中网络检测ping 功能的远程命令执行漏洞,从而开启设备telentd。

 

0x02 华硕DSL-AC3100 固件

我们从华硕的官网中下载固件。
设备名称: DSL-AC3100
固件版本: DSL-AC3100_v1.10.05_build503

 

0x03 身份验证绕过漏洞分析

提取固件包

从华硕的官网下载到固件包DSL-AC3100_v1.10.05_build503.w ,这是一个是用.w 为后缀的固件文件,使用binwalk 可以提取出来。根据漏洞信息,可以确定这是一个在http服务中存在的漏洞,可以确定到httpd 文件,本固件的httpd 文件在 /usr/sbin/httpd 中。

httpd 二进制文件分析

在ghidra 导入httpd 文件,自动对文件进行分析,识别文件的各种函数。

由于漏洞是身份认证绕过漏洞,因此首先要确定设备的身份验证相关的函数有哪些,在ghidra对httpd文件中的字符串进行搜寻,根据字符串 “check_auth” ,定位到函数 FUN_0001d0c0(),

undefined4 FUN_0001d0c0(int iParm1)

{
  int iVar1;
  undefined4 uVar2;
  int iVar3;
  undefined4 local_52c;
  undefined4 local_528;
  undefined4 local_524;
  undefined4 uStack1312;
  undefined4 local_51c;
  char acStack1304 [1024];
  char acStack280 [260];

  memset(acStack280,0,0x100);
  memset(acStack1304,0,0x400);
  local_52c = 0;
  local_528 = 0;
  local_524 = 0;
  uStack1312 = 0;
  local_51c = 0;
  iVar1 = FUN_00017df0();
  if (iVar1 == -1) {
    uVar2 = 1;
  }
  else {
    iVar3 = mapi_ccfg_match_str(iVar1,"ARC_SYS_LogEnable",&DAT_00046b48);
    iVar1 = mapi_ccfg_match_str(iVar1,"ARC_SYS_MPTEST",&DAT_00046b48);
    if (iVar1 == 0) {
      if (iVar3 != 0) {
        iVar3 = 1;
      }
      if (iVar3 != 0) {
        FUN_00017738(iParm1 + 0x76f0,&local_52c);
      }
      if (*(int *)(iParm1 + 0x774c) == 0) {
        uVar2 = FUN_0001b6f4(iParm1 + 0x771e,*(undefined4 *)(iParm1 + 0x76ec));
        FUN_0001b8c8(iParm1,uVar2);
      }
      iVar1 = FUN_0001ce8c(*(undefined4 *)(iParm1 + 0x774c),*(undefined4 *)(iParm1 + 0x76b0),
                           *(undefined4 *)(iParm1 + 0x76b4),*(undefined4 *)(iParm1 + 0x76b8),
                           *(undefined4 *)(iParm1 + 0x76bc),*(undefined4 *)(iParm1 + 0x76c0),
                           *(undefined4 *)(iParm1 + 0x76c4),*(undefined4 *)(iParm1 + 0x76c8),
                           *(undefined4 *)(iParm1 + 0x7b34));
      if (iVar1 == 1) {
        printf("[%s] %s login time out, reauth\n","check_auth",iParm1 + 0x76f0);
        FUN_00039088(1);
        snprintf(acStack1304,0x400,"Location: /relogin.htm\n\n");
      }
      else {
        if (iVar1 == 2) {
          printf("[%s] new user %s(%s) comes to login, check user and auth\n","check_auth",
                 iParm1 + 0x76f0,iParm1 + 0x4c);
          snprintf(acStack1304,0x400,"Location: /relogin.htm\n\n");
        }
        else {
          if (iVar1 == 0) {
            printf("[%s] %s has already granted, pass\n","check_auth",iParm1 + 0x76f0);
            return 0;
          }
        }
      }
      if (iVar3 != 0) {
        snprintf(acStack280,0x100,"User from %s(%s) authentication fail.",&local_52c,iParm1 +0x76f0
                );
        append_to_file("/tmp/security_log.txt",acStack280);
      }
      FUN_00015338(iParm1,acStack1304);
      uVar2 = 1;
    }
    else {
      uVar2 = 0;
    }
  }
  return uVar2;
}

根据函数代码的一些细节,可以看出这个函数检查认认证是否符合的功能函数,其中FUN_0001ce8c 函数的返回值iVar1,在函数中 iVar1 的值为2 时,说明是新用户登录,需要检查用户名和验证。iVar1 的值为 0 的时候,则显示验证通过。iVar1 的值为 1 的时候,则表示说明验证超时,并且重新返回到登录界面。

接下来,查看FUN_0001d0c0() 函数在FUN_0001d578() 中被引用。而FUN_0001d0c0() 函数就是漏洞的evaluate_access() 函数。

// evaluate_access()
undefined4 FUN_0001d578(undefined4 uParm1,undefined4 uParm2,int iParm3)

{
  int iVar1;
  undefined4 uVar2;

  if (iParm3 == 0) {
    return 0;
  }
  iVar1 = FUN_0001d2e0(iParm3);
  if (iVar1 != 0) {
    if (*(int *)(iParm3 + 0x76a8) != 0) {
      return 0;
    }
    uVar2 = FUN_0001d0c0(iParm3); 
    return uVar2;
  }
  FUN_00014510(iParm3,0x193,"Unauthorized.");
  return 1;
}

FUN_0001d578() 函数中的 FUN_0001d2e0() 是使用正则表达式来校验URL中的IP,端口是否符合规范。以及FUN_0001d0c0() 函数也在其中,因此这个函数是httpd 中来做身份验证的函数,也就是漏洞分析中的evaluate_access()。

接下来我们来查看调用evaluate_access() 函数的地方,真正的漏洞点在这个函数,我们来看漏洞点是如何绕过身份验证的。我们来到了FUN_00015058函数,这就是process_request 的函数。

void FUN_00015058(int iParm1)

{
  undefined4 uVar1;
  char *pcVar2;
  char *__src;
  int iVar3;
  char *__dest;

  iVar3 = iParm1 + 0xd5;
  uVar1 = FUN_00016a84(iVar3,0xd);
  *(undefined4 *)(iParm1 + 0x27f0) = uVar1;
  *(undefined4 *)(iParm1 + 0x76a4) = 0xffffffff;
  *(undefined4 *)(iParm1 + 0x76ac) = 0xffffffff;
  __src = (char *)FUN_00016a84(iVar3,0x20);
  *(int *)(iParm1 + 0x7b18) = iVar3;
  pcVar2 = (char *)FUN_00016a84(__src,0x20);
  uVar1 = FUN_00016a84(__src,0x3f);
  *(undefined4 *)(iParm1 + 0x7b14) = uVar1;
  __dest = (char *)(iParm1 + 0x7994);
  strncpy(__dest,__src,0xff);
  *(undefined *)(iParm1 + 0x7a93) = 0;
  FUN_00016e3c(__dest);
  printf("[%s] url=[%s], args=[%s], method=[%s]\n","process_request",__dest,
         *(undefined4 *)(iParm1 + 0x7b14),*(undefined4 *)(iParm1 + 0x7b18));
  iVar3 = FUN_00018c70(iParm1);
  if (iVar3 < 0) {
    return;
  }
  if (*pcVar2 == '\0') {
    *(undefined4 *)(iParm1 + 0x7988) = 1;
  }
  else {
    *(undefined4 *)(iParm1 + 0x7988) = 0;
    iVar3 = FUN_00018cb8(iParm1);
    if (iVar3 < 0) {
      return;
    }
    iVar3 = strncasecmp(*(char **)(iParm1 + 0x7620),"multipart/form-data",0x13);
    if ((((iVar3 != 0) && (*(char **)(iParm1 + 0x7b24) != (char *)0x0)) &&
        (__src = strcasestr(*(char **)(iParm1 + 0x7b24),"FirmwareUpload"), __src == (char *)0x0))&&
       (0 < (int)(*(int *)(iParm1 + 0x7984) + (uint)(64000 < *(uint *)(iParm1 + 0x7980))))) {
      FUN_0000bef4(iParm1,*(undefined4 *)(iParm1 + 0xc));
      FUN_00014510(iParm1,0x193,"The Content-length is extreme large!");
      return;
    }
  }
  uVar1 = FUN_0000deb0(__dest);
  *(undefined4 *)(iParm1 + 0x76a8) = uVar1;
  // evaluate_access()
  if (((*(code **)(PTR_PTR_DAT_00054fac + 0x14) == (code *)0x0) ||
      (iVar3 = (**(code **)(PTR_PTR_DAT_00054fac + 0x14))(iParm1), iVar3 != 2)) &&
     ((*(int *)(iParm1 + 0x76a8) != 0 || (iVar3 = FUN_0001d578(__dest,0,iParm1), iVar3 == 0)))) {
    *(undefined4 *)(iParm1 + 0x798c) = 0;
    __src = *(char **)(iParm1 + 0x7b18);
    iVar3 = strcmp(__src,"HEAD");
    if (iVar3 == 0) {
      *(undefined4 *)(iParm1 + 0x798c) = 1;
      if (*(int *)(iParm1 + 0x7988) == 0) {
        FUN_0000eb98(iParm1);
      }
      else {
        *(undefined4 *)(iParm1 + 0x798c) = 0;
        FUN_00014510(iParm1,400,"Invalid HTTP/0.9 method.");
      }
    }
    else {
      iVar3 = strcmp(__src,"GET");
      if (iVar3 == 0) {
        FUN_0000eb98(iParm1);
      }
      else {
        iVar3 = strcmp(__src,"POST");
        if (iVar3 == 0) {
          FUN_00014c30(iParm1);
        }
        else {
          FUN_00014510(iParm1,400,"Invalid or unsupported method.");
        }
      }
    }
  }
  return;
}

&& : 逻辑与,前后条件同时满足表达式为真;

|| : 逻辑与,前后条件只要有一个满足表达式为真。

如下面的代码,因为逻辑运算符&& 的优先级大于 || ,因此会先计算 && 的值。所以要先判断 iParm1 + 0x76a8 的值。如果值不为0 ,则接着执行 逻辑运算符的|| 的表达式。

((((code )(PTR_PTR_DAT_00054fac + 0x14) == (code )0x0) ||
(iVar3 = ((code )(PTR_PTR_DAT_00054fac + 0x14))(iParm1), iVar3 != 2)) &&
(((int )(iParm1 + 0x76a8) != 0 || (iVar3 = FUN_0001d578(__dest,0,iParm1), iVar3 == 0))))

根据 FUN_00015058() 函数的代码,可以看到 iParm1 + 0x76a8 的值是从 FUN_0000deb0(__dest) 获取到的,而 “_dest” 的值在前面可以看出来是用户请求的 URL。

如果 iParm1 + 0x76a8 不为0 ,那么就能跳过身份验证的函数evaluate_access(),来直接执行处理POST请求的FUN_00014c30函数。

接下来进入 FUN_0000deb0() 函数,来查看是怎么处理 URL

undefined4 FUN_0000deb0(char *pcParm1)

{
  size_t __n;
  int iVar1;
  char *__s;
  undefined **ppuVar2;

  ppuVar2 = &PTR_s_/images/_00054f70;
  __s = PTR_s_/images/_00054f70;
  if (PTR_s_/images/_00054f70 == (undefined *)0x0) {
    return 0;
  }
  do {
    __n = strlen(__s);
    iVar1 = strncasecmp(pcParm1,__s,__n);
    if (iVar1 == 0) {
      return 1;
    }
    ppuVar2 = ppuVar2 + 1;
    __s = *ppuVar2;
  } while (*ppuVar2 != (char *)0x0);
  return 0;
}

函数会将 url 和 &PTRs/images/00054f70 字符串进行比较,直到符合为止,而 &PTR_s/images/_00054f70 的值是 “/images/” ,所以只需要请求的URL中带有 “/images/” 字符串,就可以绕过身份认证函数访问其他页面。

前面已经分析出来了身份验证绕过的漏洞点,但是并不能绕过验证访问任意界面,因为在访问的时候,需要正确的httoken值。接下来我们来分析设备的httoken 是怎么获取和生成的,在这个设备里,httoken 是设备的token值,并且访问设备的页面需要带有给定的httoken 值。根据漏洞披露来看,httoken 是在服务端进行生成,然后前端js 中进行解密,最终向服务器请求的时候,将httoken加入到请求数据中,但是漏洞披露并没有说明httoken 是那一段字符串生成的。。

我在httpd 的逆向工程中找到了生成httoken 的函数,

undefined4 FUN_00022520(int iParm1)

{
  int iVar1;
  undefined4 uVar2;
  undefined *puVar3;
  size_t sVar4;
  char cStack120;
  undefined auStack119 [107];

  memset(&cStack120,0,0x65);
  iVar1 = FUN_00017df0();
  if (iVar1 == -1) {
    uVar2 = 0;
  }
  else {
    puVar3 = (undefined *)(iParm1 + 0x7994);
    if (puVar3 == (undefined *)0x0) {
      puVar3 = &DAT_0003d274;
    }
    uVar2 = FUN_000393e0(puVar3);
    sprintf(&cStack120,"%lu",uVar2);
    sVar4 = strlen(&cStack120);
    FUN_00017e78(&cStack120,sVar4,auStack119 + sVar4,100 - sVar4);
    uVar2 = so_printf(iParm1,
                      "<img title=spacersrc=\"data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7%s\" border=0>"
                      ,auStack119 + sVar4);
  }
  return uVar2;

接下来我们来分析FUN_00022520函数。在函数中我们可以看到最终生成了一个img 标签,并且src 的值是一段“data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7 + auStack119 + sVar4 ”字符串,而其中 auStack119 + sVar4 的值是从FUN_00017e78 函数中进行base64 以及其他的方式进行处理后的字符串,并且这段字符串就是httoken的值。

生成的img 标签会在设备的login.html 中html 代码中出现,如下图所示,

根据生成httoken函数拼接这段字符串的方式,使用脚本对把token 解密出来,可以确定如下图的“372646849” 为设备的 token。

ArcBase.decode(“image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7MTU2OTQzNDE0OA==”)
根据解密出来的信息,“;” 后面的字符串 “ 372646849” 就是设备解密后的httoken 值。

 

0x04 ping 命令注入+配置选项

这一部分,漏洞披露的相对来说比较详细,很多的网络设备中在ping网络诊断 这个功能中,出现过大量的历史漏洞,比如NetGear,D-Link等都出现过此类漏洞,因此关于ping 这一步部分命令拼接就不展开来讲述,但是本漏洞的不同点在于使用设备内部的配置选项ARC_TELNETD_ENABLE 来开启设备的telentd,这一点可以在以后的漏洞挖掘中遇到无法执行命令的时候,提供了不同的执行命令的方式。
我们来重点的关注一下ARC_TELNETD_ENABLE 这个配置。在文件 /sbin/arc_telnetd 文件中可以看到文件内容。文件可以获取ARC_TELNETD_ENABLE的值,当ARC_TELNETD_ENABLE的值为1的时候,设备会开启telnetd。

漏洞复现

 

0x05 总结

这个身份验证绕过漏洞产生的根本原因在于对请求的URL 验证不严格,本来”/image”是用来用户请求前端静态资源时,默认不需要通过验证,最终导致通过“/image/” 绕过登录。

另外在前一阵子的披露的NetGear DGN2200v1 设备中同样存在通过前端静态资源的路径,来绕过身份验证。并且我在其他的一款网络设备的固件中发现类似的问题。

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