吕建文 20199303《Linux内核原理与分析》第十二周作业

ShellShock攻击实验

2014年9月24日，Bash中发现了一个严重漏洞shellshock，该漏洞可用于许多系统，并且既可以远程也可以在本地触发。在本实验中，学生需要亲手重现攻击来理解该漏洞，并回答一些问题。

什么是ShellShock？

Shellshock，又称Bashdoor，是在Unix中广泛使用的Bash shell中的一个安全漏洞，首次于2014年9月24日公开。许多互联网守护进程，如网页服务器，使用bash来处理某些命令，从而允许攻击者在易受攻击的Bash版本上执行任意代码。这可使攻击者在未授权的情况下访问计算机系统。——摘自维基百科

1、 环境搭建

以root权限安装4.1版bash（4.2版本以上的漏洞已经被堵上了）
bash4.1 原来的下载地址是 http://ftp/gnu.org/gnu/bash/bash-4.1.tar.gz ，为了加快速度，我们这里使用下面的下载地址http://labfile.oss.aliyuncs.com/bash-4.1.tar.gz
下载

sudo su
wget http://labfile.oss.aliyuncs.com/bash-4.1.tar.gz  

安装

$ tar xf bash-4.1.tar.gz
$ cd bash-4.1
$ ./configure #这一步过程比较长，请等待一会
$ make && make install

了解bash自定义函数，只需要函数名就能够调用该函数。

攻击Set-UID程序

我们知道system()函数将调用"/bin/sh -c" 来运行指定的命令, 这也意味着/bin/bash 会被调用，你能够利用shellshock漏洞来获取权限么？ 首先，确保安装了带有漏洞的bash版本，并让/bin/sh 指向/bin/bash.
$ sudo ln -sf /bin/bash /bin/sh
在 /home/shiyanlou 目录下新建一个 shock.c 文件：

vi shock.c  

输入

    #include <stdio.h>
void main()
{
setuid(geteuid()); // make real uid = effective uid.
system("/bin/ls -l");
}  

编译这段代码，并设置其为Set-UID程序，保证它的所有者是root。

$ sudo su
$ gcc -o shock shock.c
$ chmod u+s shock    

我们注意到这里使用了setuid(geteuid()) 来使real uid = effective uid，这在Set-UID程序中不是普遍现象，但它确实有时会发生。 先自己试着hack一下：） 以下是hack过程

如果 setuid(geteuid()) 语句被去掉了，再试试看攻击，并不能拿到权限

这就说明如果 real uid 和 effective uid 相同的话，定义在环境变量中的内容在该程序内有效，那样shellshock漏洞就能够被利用了。但是如果两个 uid 不同的话，环境变量失效，就无法发动攻击了，这可以从 bash的源代码中得到印证（variables.c,在308到369行之间）请指出是哪一行导致了这样的不同，并说明bash这样设计的原因。

摘出其中关键部分并简化

void initialize_shell_variables(){
// 循环遍历所有环境变量
for (string_index = 0; string = env[string_index++]; ) {
 /*...*/
 /* 如果有export过的函数, 在这里定义 */
 /* 无法导入在特权模式下（root下）定义的函数 */
 if (privmode == 0 && read_but_dont_execute == 0 &&
   STREQN (“() {“, string, 4)) {
   [...]
   // 这里是shellshock发生的地方
   // 传递函数定义 + 运行额外的指令
   parse_and_execute (temp_string, name,
SEVAL_NONINT|SEVAL_NOHIST);
[...]
} }  

上述那一行判断逻辑导致了两者的不同，primode即私有模式，要求real uid 与 effective uid保持一致。