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ProxyShell利用分析1——CVE-2021-34473

0x00 前言

Orange在今年的BlackHat演讲中介绍了在Pwn2Own 2021上使用的Microsoft Exchange攻击链，他分享的内容给了我很大的启发。

本文仅在技术研究的角度记录我在研究ProxyShell中的细节，分析利用思路。

0x01 简介

本文将要介绍以下内容：

  • 调试环境搭建
  • 漏洞分析
  • 利用思路

0x02 调试环境搭建

1.禁用Visual Studio中的调试优化

设置环境变量COMPLUS_ZapDisable=1

重启系统

2.查看Exchange中对应的进程

执行命令：

C:\Windows\System32\inetsrv\appcmd list wp

可以获得Exchange的所有进程和对应的pid，如下图

Alt text

3.使用dnSpy进行调试

打开相关的dll文件并在待调试的位置下断点，选择附加进程开始调试

如果不确定待调试的Exchange进程，可以选择所有w3wp.exe

0x03 漏洞调试

使用dnSpy打开文件C:\Program Files\Microsoft\Exchange Server\V15\FrontEnd\HttpProxy\bin\Microsoft.Exchange.FrontEndHttpProxy.dll

依次定位到Microsoft.Exchange.Clients.Owa.Core -> Microsoft.Exchange.HttpProxy

关于SSRF漏洞(CVE-2021-34473)的漏洞原理可以参考如下文章：

https://peterjson.medium.com/reproducing-the-proxyshell-pwn2own-exploit-49743a4ea9a1

0x04 漏洞分析

1.判断漏洞是否存在

这里使用Orange原文给出的方法：

访问：https:///autodiscover/autodiscover.json?@foo.com/mapi/nspi/?&Email=autodiscover/autodiscover.json%3f@foo.com

如果漏洞存在，返回如下结果：

如下图

Alt text

权限为System

url地址中的”/mapi/nspi”为Exchange服务器访问的最终地址

url地址中的”?&Email=autodiscover/autodiscover.json%3f@foo.com”作为参数，这是为了满足漏洞触发的条件。此处还可以通过设置Cookie的内容为”Email=Autodiscover/autodiscover.json%3f@foo.com”实现相同的效果，源码如下图

Alt text

2.通过SSRF漏洞调用Exchange Web Service(EWS)

Exchange Web Service(EWS)对应邮箱用户的邮件内容，关于EWS的使用可以参考之前的文章《Exchange Web Service(EWS)开发指南2——SOAP XML message》，通过发送XML请求，能够获得对应用户的邮件内容

由于SSRF默认的权限为System，所以我们需要找到能够模拟任意邮箱用户的方法，才能够读取对应用户的邮件内容

经过一段时间的调试，我没有找到通过参数指定EWS认证用户的方法，但是这里我们可以使用Exchange提权漏洞(CVE-2018-8581)中的技巧，通过在Header中使用SerializedSecurityContext，指定SID可以实现身份伪装，从而以指定用户身份进行EWS调用操作

代码地址：

https://github.com/thezdi/PoC/blob/master/CVE-2018-8581/serverHTTP_relayNTLM.py#L48-L64

Header格式如下：

    <soap:Header>
     <t:RequestServerVersion Version="Exchange2016" />
     
<m:SerializedSecurityContext>
<m:UserSid>'''+VICTIM_SID+'''</m:UserSid>
<m:GroupSids>
   <m:GroupIdentifier>
     <t:SecurityIdentifier>'''+VICTIM_SID+'''</t:SecurityIdentifier>
   </m:GroupIdentifier>
</m:GroupSids>
   
<RestrictedGroupSids>
<RestrictedGroupIdentifier> </RestrictedGroupIdentifier>
</RestrictedGroupSids>
</m:SerializedSecurityContext>
 
</soap:Header>

为了获得用户的SID，我们可以使用Exchange SSRF漏洞(CVE-2021-26855)中的技巧，通过访问/autodiscover/autodiscover.xml获得legacyDn，作为参数继续访问/mapi/emsmdb，就能够获得用户对应的sid

至此，整个利用链完成，流程如下：

1.访问/autodiscover/autodiscover.xml获得legacyDn 2.访问/mapi/emsmdb获得用户对应的sid 3.在Header中使用SerializedSecurityContext，指定用户身份进行EWS调用操作

3.枚举邮箱用户列表

我在之前的文章《渗透技巧——获得Exchange GlobalAddressList的方法》提到过：“Exchange GlobalAddressList(全局地址列表)包含Exchange组织中所有邮箱用户的邮件地址，只要获得Exchange组织内任一邮箱用户的凭据，就能够通过GlobalAddressList导出其他邮箱用户的邮件地址。”

这里也是可以进行利用的，我们只需要使用FindPeople操作，做一个遍历并进行结果去重即可

实现细节可以参考之前开源的脚本：https://github.com/3gstudent/Homework-of-Python/blob/master/ewsManage.py

4.默认邮箱用户

为了读取Exchange GlobalAddressList(全局地址列表)，我们需要获得Exchange组织内任一邮箱用户的凭据，对应到这个漏洞，我们仅仅需要邮箱用户名称

Exchange中默认存在以下四个用户可供使用：

  • SystemMailbox{bb558c35-97f1-4cb9-8ff7-d53741dc928c}
  • SystemMailbox{e0dc1c29-89c3-4034-b678-e6c29d823ed9}
  • SystemMailbox{D0E409A0-AF9B-4720-92FE-AAC869B0D201}(Exchange 2016 CU8 and later)
  • SystemMailbox{2CE34405-31BE-455D-89D7-A7C7DA7A0DAA}(Exchange 2016 CU8 and later)

参考资料：

https://docs.microsoft.com/en-us/exchange/architecture/mailbox-servers/recreate-arbitration-mailboxes?view=exchserver-2019

0x05 小结

CVE-2021-34473作为ProxyShell攻击链的基础，验证简单，危害巨大。站在防御的角度，建议用户尽快更新补丁。

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