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ProxyShell利用分析2——CVE-2021-34523

0x00 前言

本文将要介绍ProxyShell中第二个漏洞的细节，分析利用思路。

0x01 简介

本文将要介绍以下内容：

  • CommonAccessToken
  • Exchange PowerShell Remoting
  • 利用分析

0x02 CommonAccessToken

在上篇文章《ProxyShell利用分析1——CVE-2021-34473》提到，我没有找到通过参数指定EWS认证用户的方法，但是对于Exchange PowerShell Remoting，可以通过传入CommonAccessToken指定认证用户，访问Exchange PowerShell Remoting

1.定位参数传入方法

使用dnsSpy打开文件C:\Program Files\Microsoft\Exchange Server\V15\Bin\Microsoft.Exchange.Configuration.RemotePowershellBackendCmdletProxyModule.dll

依次定位到Microsoft.Exchange.Configuration.RemotePowershellBackendCmdletProxy -> RemotePowershellBackendCmdletProxyModule -> CommonAccessToken CommonAccessTokenFromUrl(string user, Uri requestURI, out Exception ex)

如下图

Alt text

可以看到，通过X-Rps-CAT作为参数传入CommonAccessToken

传递参数的方式可以参考下图

Alt text

2.CommonAccessToken的生成

使用dnsSpy打开文件C:\Program Files\Microsoft\Exchange Server\V15\Bin\Microsoft.Exchange.Net.dll

依次定位到Microsoft.Exchange.Security.Authorization -> CommonAccessToken -> Deserialize(Stream stream)

如下图

Alt text

在起始位置下断点

执行命令：

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

找到applicationPool:MSExchangePowerShellAppPool对应的进程pid

附加到该进程上，等待一段时间，能够捕获到正确的格式

此时，选中Locals中的binaryReader，依次按鼠标右键 -> 选择Show in Memory Window -> Memory 1，如下图

Alt text

查看该内存区域附近的内容，捕获到了正确的格式，如下图

Alt text

经过分析，捕获的内容结构如下：

V + 版本(\x01\x00) + T + 类型长度(\x07) + 类型(Windows) + C + \x00 + A + 认证类型长度(\x08) + 认证类型(kerberos) + L + 用户名长度 + 用户名 + U + sid长度 + sid + G + 组个数(4字节，little endian，\x06\x00\x00\x00) + 分隔符\x07\x00\x00\x00 + 组1长度 + 组1 + 分隔符\x07\x00\x00\x00 + 组2长度 + 组2 + 分隔符\x07\x00\x00\x00 + 组3长度 + 组3 + 分隔符\x07\x00\x00\x00 + 组4长度 + 组4 + 分隔符\x07\x00\x00\x00 + 组5长度 + 组5 + 分隔符\x07\x00\x00\x00 + 组6长度 + 组6 + E + \x00\x00\x00\x00

对于认证类型长度，长度为1字节，字节序为little endian，内容为认证类型的字符串长度，例如认证类型为basic，那么认证类型长度为\x05

在Python代码实现上，计算认证类型长度可以使用如下代码：

authtype = "kerberos"
authlen = (len(authtype)).to_bytes(1, 'little')

经过实际测试，构造CommonAccessToken时，有以下技巧：

  • 用户名只要是合法用户即可，可以使用默认邮箱
  • sid为关键内容，代表认证用户的权限，如果需要认证为管理员用户Administrator，这里的格式为S-1-5-domain-500
  • 如果域环境禁用了管理员用户administrator，仍然能够认证成功
  • group sid只要是可用的即可，例如随便指定一个S-1-1-0

关于sid的格式可以参考：

https://docs.microsoft.com/en-US/windows/security/identity-protection/access-control/security-identifiers

3.CommonAccessToken的验证

在以正确的方式传入参数X-Rps-CAT，如果CommonAccessToken也有效，那么在访问/Powershell时会返回状态码200

0x03 Exchange PowerShell Remoting

参考资料：

https://docs.microsoft.com/en-us/powershell/module/exchange/?view=exchange-ps

在之前的文章《渗透基础——从Exchange服务器上搜索和导出邮件》介绍过Exchange PowerShell Remoting的相关用法，这里做一些补充

1.默认设置下，所有域用户都可以连接remote PowerShell

常用命令：

查看用户是否具有访问remote PowerShell的权限：

Get-User -Identity <UserIdentity> | Format-List RemotePowerShellEnabled

列出所有用户是否具有访问remote PowerShell的权限：

Get-User -ResultSize unlimited | Format-Table -Auto Name,DisplayName,RemotePowerShellEnabled

列出具有访问remote PowerShell权限的用户：

Get-User -ResultSize unlimited -Filter 'RemotePowerShellEnabled -eq $true'

删除指定用户的remote PowerShell访问权限：

Set-User -Identity <UserIdentity> -RemotePowerShellEnabled $false

开启指定用户的remote PowerShell访问权限：

Set-User -Identity <UserIdentity> -RemotePowerShellEnabled $true

如果想要执行管理Exchange服务器的命令，用户需要成为Organization Management组的成员

查看Organization Management组成员的命令如下：

Get-RoleGroupMember "Organization Management"

2.连接remote PowerShell的内置方法

Powershell示例命令如下：

$User = "test\user1"
$Pass = ConvertTo-SecureString -AsPlainText Password1 -Force
$Credential = New-Object System.Management.Automation.PSCredential -ArgumentList $User,$Pass
$Session = New-PSSession -ConfigurationName Microsoft.Exchange -ConnectionUri http://exchangeserver.test.com/PowerShell/ -Authentication Kerberos -Credential $Credential
Import-PSSession $Session -AllowClobber
Get-RoleGroupMember "Organization Management"
Remove-PSSession $Session

该方法默认只能从域内主机发起连接，不支持从域外连接

0x04 利用分析

1.CommonAccessToken的格式

用户sid需要设置成Administrator，默认为S-1-5-domain-500

这里可以选择其他用户的sid，但需要满足用户位于”Organization Management”组中

2.使用PyPSRP连接remote PowerShell的一个问题

使用PyPSRP执行Powershell命令时，无法执行添加用户的操作

这是因为传递Password的值时需要执行Powershell命令convertto-securestring，而convertto-securestring不是Exchange PowerShell Remoting支持的命令

如果选择执行Powershell脚本，由于默认Powershell策略的限制，会提示无法执行Powershell脚本

0x05 小结

对于ProxyShell中的第二个漏洞CVE-2021-34523，结合利用思路，不难猜出最简单粗暴的防御方法：将”Organization Management”组内的用户清空，就可以防止攻击者执行高权限的Exchange Powershell命令

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