D-Link dir-890l 漏洞利用

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原文地址:http://drops.wooyun.org/papers/5601
0x00 简介

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from:http://www.devttys0.com/2015/04/hacking-the-d-link-dir-890l/

之前的6个月，D-Link都不断使坏，把我整的晕头转向。今天我想找些乐子，登陆他们的网站，结果就看到了惨不忍睹的一幕：

D-Link’s $300 DIR-890L router

这个路由器上运行的固件有很多bug，而最变态的地方在于，它居然跟D-link多年来在各种路由器上使用的固件一模一样。点我看小视频

0x01 开始分析

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按照惯例，我们先获取最新版本的固件，然后使用binwalk来分析它，可以看到以下的信息：

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貌似这是个非常标准的linux固件镜像。只要你在过去的几年里分析过任何一个D-Link的固件，没准就会知道以下的目录结构：

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和HTTP/UPnP/HNAP有关的所有文件都存放在htdocs目录下。其中cgibin文件最有意思，这是一个ARM ELF格式的二进制文件，将被WEB服务器执行，所有CGI,UPnP和HNAP的功能都通过软连接指向这个程序。

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这玩意错综复杂，不过没关系，有了字符串就可以找到每个功能对应的函数了。
程序首先会把argv[0]参数和软连接的名称作比较，来决定要执行什么样的动作。（argv[0]是由软链接的名称来决定的，比如WEB服务器执行htdocs/web/captcha.cgi -> /htdocs/cgibin的话，cgibin获得到的argv[0]就会包含catpcha.cgi，那么程序就可以跳到catpcha的功能函数当中执行）

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每个软连接名称都是通过strcmp函数来比较的：

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这样一来， 我们很容易就可以通过符号链接的名称来找到对应的函数功能代码，然后给它重新起个合适的名字：

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既然发现了这些函数，那我们就开始找bug吧！

其他的一些D-Link设备，同样也运行这个固件，他们的HTTP和UPnP接口已经被发现存在漏洞。然而，HNAP接口（存在于cgibin中的hnap_main函数）似乎一直被忽视。

HNAP(家庭网络管理协议)是一个基于SOAP的协议，类似UPnP，它广泛应用于D-Link的"EZ"安装模块，用来对路由器进行初始化配置。然而和UPnP不同的是，除了GetDeviceInfo(基本没用的函数)之外，所有的HNAP功能，都需要HTTP基础认证：

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SOAPAction头在HNAP请求中特别重要，因为它指定了HNAP所要进行的操作。（以上这个请求执行的是AddPortMapping这个功能）
由于web服务器将cgibin作为CGI来执行，所以hnap_main函数可以通过环境变量访问到HNAP的请求数据，比如SOAPAction头：

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在接近函数末尾的部分，程序使用了sprintf函数动态构造一条shell命令，这条命令将被传入system函数执行：

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很明显，hnap_main使用了请求头中的SOAPAction头作为系统命令的一部分！如果SOAPAction头没有被过滤，而且进入的这段函数不需要认证，那么这很有可能是一个命令注入的bug。

回到hnap_main函数的开头，程序首先检查SOAPAction头是否为http://purenetworks.com/HNAP1/GetDeviceSettings，如果是，则跳过认证。这是我们预料之中的，并且我们已经确定，GetDeviceSettings功能是不需要认证的。

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然而，可以注意到，strstr被用于字符串检查，这就表明了，SOAPAction头只要包含http://purenetworks.com/HNAP1/GetDeviceSettings字符串，就可以通过检查，绕过认证。
所以，如果SOAPAction头包含字符串http://purenetworks.com/HNAP1/GetDeviceSettings，代码将会从请求头中解析出Action的名称（例如GetDeviceSettings）并且会移除字符串最后的双引号。

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上图代码会解析出Action名（类似GetDeviceSettings），它将被带入sprintf函数，构造出被system执行的命令。
以下的C语言代码可以帮助大家进一步了解程序中的逻辑错误：

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以下是这个漏洞产生的两个重要原因：
1.如果SOAPAction头包含http://purenetworks.com/HNAP1/GetDeviceSettings字符串，那么就不需要认证。
2.程序会将SOAPAction头中最后一个/后的字符串被带入sprintf构造shell命令，并且调用system函数进行执行。
因此，我们很容易就可以构造出一个SOAPAction报头，既可以绕过认证，又可以将任意命令带入系统执行：

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将reboot命令替换成telnetd，就可以开启路由器的telnet服务，获得一个无需认证的root权限shell：

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如果开启了远程管理功能，HNAP请求将向WAN开放，这就使远程利用成为可能。当然，路由器的防火墙将阻断来自WAN的telnet连接。有一个简单的解决办法，就是结束HTTP服务器进程，将telnet服务器的端口设置成和HTTP服务器相同：

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wget请求将会被挂起，因为cgibin会等待telnetd返回。下面是用Python写的一个利用程序：

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0x02 结语

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我已经在v1.00和v1.03版本的固件上进行了测试（v1.03版本的固件为截至目前的最新版本），都存在漏洞。那么其他设备是否也存在同样的漏洞呢？
分析所有设备固件很乏味，所以我将这个漏洞交给Centrifuge团队，这个团队拥有一套自动分析系统。他们发现至少以下这些设备存在漏洞：

• DAP-1522 revB
• DAP-1650 revB
• DIR-880L
• DIR-865L
• DIR-860L revA
• DIR-860L revB
• DIR-815 revB
• DIR-300 revB
• DIR-600 revB
• DIR-645
• TEW-751DR
• TEW-733GR
  

据我所知，HNAP协议在任何设备上都无法被禁用。

更新：
这个漏洞似乎在今年早些时候被Samuel Huntly发现，但是只在DIR-645被报告和修复。这个补丁看起来很傻比，所以我们还是期待后续吧。