기본 콘텐츠로 건너뛰기

CVE-2016-5180

CVE-2016-5180 1-byte-write-heap-buffer-overflow in c-ares

c-ares는 비동기 DNS 요청을 위한 C 라이브러리이다. c-ares에서 발견된 heap buffer overflow 취약점 CVE-2016-5180을 알아보자.

target.cc

c-ares 퍼징 테스트를 위해 작성된 target.cc 파일을 먼저 살펴보자.

#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>
#include <string>
#include <arpa/nameser.h>

#include <ares.h>

extern "C" int LLVMFuzzerTestOneInput(const uint8_t *Data, size_t e) {
  unsigned char *buf;
  int buflen;
  std::string s(reinterpret_cast<const char *>(Data), Size);
  ares_create_query(s.c_str(), ns_c_in, ns_t_a, 0x1234, 0, &buf, buflen, 0);
  free(buf);
  return 0;
}

ares_create_query함수 인자 값으로 Data 값을 캐스팅하여 전달한다.

ares_create_query : 단일 DNS 쿼리 버퍼 작성
reinterpret_cast : 포인터를 다른 포인터 형식으로 변환
string.c_str() : string 문자열의 첫번째 문자의 주소를 반환

이제 빌드하여 분석을 해보자.

mkdir -p ~/c-ares-CVE-2016-5180; rm -rf ~/c-ares-CVE-2016-5180; cd ~/c-ares-CVE-2016-5180
~/FTS/c-ares-CVE-2016-5180/build.sh 

clang -O2 -fno-omit-frame-pointer -g -fsanitize=address -fsanitize-coverage=trace-pc-guard,trace-cmp,trace-gep,trace-div

CVE-2016-5180

Analysis

==20373:20373==ERROR: AddressSanitizer: heap-buffer-overflow on address >0x60400003faf1 at pc 0x0000004ec456 bp 0x7ffd4f99c210 sp 0x7ffd4f99c208
WRITE of size 1 at 0x60400003faf1 thread T0
#0 0x4ec455 in ares_create_query /root/c-ares-CVE-2016-5180/BUILD/>ares_create_query.c:196:3
#1 0x4eb73d in LLVMFuzzerTestOneInput /root/FTS/c-ares-CVE-2016-5180/>target.cc:14:3
#2 0x4f5e93 in fuzzer::Fuzzer::ExecuteCallback(unsigned char const*, >unsigned long) /root/Fuzzer/FuzzerLoop.cpp:493:13
#3 0x4f60c0 in fuzzer::Fuzzer::RunOne(unsigned char const*, unsigned >long) /root/Fuzzer/FuzzerLoop.cpp:450:3
#4 0x4f73fb in fuzzer::Fuzzer::MutateAndTestOne() /root/Fuzzer/>FuzzerLoop.cpp:700:30
#5 0x4f7657 in fuzzer::Fuzzer::Loop() /root/Fuzzer/>FuzzerLoop.cpp:732:5
#6 0x4eecb4 in fuzzer::FuzzerDriver(int*, char***, int ()(unsigned >char const, unsigned long)) /root/Fuzzer/FuzzerDriver.cpp:567:6
#7 0x4ec790 in main /root/Fuzzer/FuzzerMain.cpp:20:10
#8 0x7f5f2f60e82f in __libc_start_main (/lib/x86_64-linux-gnu/>libc.so.6+0x2082f)
#9 0x41c5d8 in _start (/root/c-ares-CVE-2016-5180/>c-ares-CVE-2016-5180+0x41c5d8)

0x60400003faf1 is located 0 bytes to the right of 33-byte region [>0x60400003fad0,0x60400003faf1)
allocated by thread T0 here:
#0 0x4bd893 in __interceptor_malloc (/root/c-ares-CVE-2016-5180/>c-ares-CVE-2016-5180+0x4bd893)
#1 0x4ebc55 in ares_create_query /root/c-ares-CVE-2016-5180/BUILD/>ares_create_query.c:133:10
#2 0x4eb73d in LLVMFuzzerTestOneInput /root/FTS/c-ares-CVE-2016-5180/>target.cc:14:3
#3 0x4f5e93 in fuzzer::Fuzzer::ExecuteCallback(unsigned char const*, >unsigned long) /root/Fuzzer/FuzzerLoop.cpp:493:13
#4 0x4f60c0 in fuzzer::Fuzzer::RunOne(unsigned char const*, unsigned >long) /root/Fuzzer/FuzzerLoop.cpp:450:3
#5 0x4f73fb in fuzzer::Fuzzer::MutateAndTestOne() /root/Fuzzer/>FuzzerLoop.cpp:700:30
#6 0x4f7657 in fuzzer::Fuzzer::Loop() /root/Fuzzer/>FuzzerLoop.cpp:732:5
#7 0x4eecb4 in fuzzer::FuzzerDriver(int*, char***, int ()(unsigned >char const, unsigned long)) /root/Fuzzer/FuzzerDriver.cpp:567:6
#8 0x4ec790 in main /root/Fuzzer/FuzzerMain.cpp:20:10
#9 0x7f5f2f60e82f in __libc_start_main (/lib/x86_64-linux-gnu/>libc.so.6+0x2082f)

SUMMARY: AddressSanitizer: heap-buffer-overflow /root/c-ares-CVE-2016-5180>/BUILD/ares_create_query.c:196:3 in ares_create_query
Shadow bytes around the buggy address:
0x0c087fffff00: fa fa fd fd fd fd fd fd fa fa fd fd fd fd fd fa
0x0c087fffff10: fa fa fd fd fd fd fd fa fa fa fd fd fd fd fd fa
0x0c087fffff20: fa fa fd fd fd fd fd fa fa fa fd fd fd fd fd fd
0x0c087fffff30: fa fa fd fd fd fd fd fd fa fa fd fd fd fd fd fd
0x0c087fffff40: fa fa fd fd fd fd fd fd fa fa fd fd fd fd fd fd
=>0x0c087fffff50: fa fa fd fd fd fd fd fd fa fa 00 00 00 00[01]fa
0x0c087fffff60: fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa
0x0c087fffff70: fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa
0x0c087fffff80: fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa
0x0c087fffff90: fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa
0x0c087fffffa0: fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa
Shadow byte legend (one shadow byte represents 8 application bytes):
Addressable: 00
Partially addressable: 01 02 03 04 05 06 07
Heap left redzone: fa
Freed heap region: fd
Stack left redzone: f1
Stack mid redzone: f2
Stack right redzone: f3
Stack after return: f5
Stack use after scope: f8
Global redzone: f9
Global init order: f6
Poisoned by user: f7
Container overflow: fc
Array cookie: ac
Intra object redzone: bb
ASan internal: fe
Left alloca redzone: ca
Right alloca redzone: cb
==20373:20373==ABORTING
MS: 2 ChangeByte-CrossOver-; base unit: >13c2ef7d0465439beabceb4941ba56718bec2752
0xa,0xff,0xff,0x5c,0xa,0x1,0x2e,0x1,0x2e,0xa,0xff,0xff,0x52,0x52,0x52,0x5c>,0x5c,0x5c,0x2e,
\x0a\xff\xff\\x0a\x01.\x01.\x0a\xff\xffRRR\\\.
artifact_prefix=’./’; Test unit written to ./>crash-0f2607879238b3c5c96020fa0cd2664d91928fff
Base64: Cv//XAoBLgEuCv//UlJSXFxcLg==

Fix

 int ares_create_query(const char *name, int dnsclass, int type,
-                      unsigned short id, int rd, unsigned char **buf,
-                      int *buflen, int max_udp_size)
+                      unsigned short id, int rd, unsigned char **bufp,
+                      int *buflenp, int max_udp_size)
 {
-  int len;
+  size_t len;
   unsigned char *q;
   const char *p;
+  size_t buflen;
+  unsigned char *buf;

   /* Set our results early, in case we bail out early with an error. */
-  *buflen = 0;
-  *buf = NULL;
+  *buflenp = 0;
+  *bufp = NULL;

-  /* Compute the length of the encoded name so we can check buflen.
-   * Start counting at 1 for the zero-length label at the end. */
-  len = 1;
-  for (p = name; *p; p++)
-    {
-      if (*p == '\\' && *(p + 1) != 0)
-        p++;
-      len++;
-    }
-  /* If there are n periods in the name, there are n + 1 labels, and
-   * thus n + 1 length fields, unless the name is empty or ends with a
-   * period.  So add 1 unless name is empty or ends with a period.
+  /* Allocate a memory area for the maximum size this packet might need. +2
+   * is for the length byte and zero termination if no dots or ecscaping is
+   * used.
    */
-  if (*name && *(p - 1) != '.')
-    len++;
-
-  /* Immediately reject names that are longer than the maximum of 255
-   * bytes that's specified in RFC 1035 ("To simplify implementations,
-   * the total length of a domain name (i.e., label octets and label
-   * length octets) is restricted to 255 octets or less."). We aren't
-   * doing this just to be a stickler about RFCs. For names that are
-   * too long, 'dnscache' closes its TCP connection to us immediately
-   * (when using TCP) and ignores the request when using UDP, and
-   * BIND's named returns ServFail (TCP or UDP). Sending a request
-   * that we know will cause 'dnscache' to close the TCP connection is
-   * painful, since that makes any other outstanding requests on that
-   * connection fail. And sending a UDP request that we know
-   * 'dnscache' will ignore is bad because resources will be tied up
-   * until we time-out the request.
-   */
-  if (len > MAXCDNAME)
-    return ARES_EBADNAME;
-
-  *buflen = len + HFIXEDSZ + QFIXEDSZ + (max_udp_size ? EDNSFIXEDSZ : 0);
-  *buf = ares_malloc(*buflen);
-  if (!*buf)
-      return ARES_ENOMEM;
+  len = strlen(name) + 2 + HFIXEDSZ + QFIXEDSZ +
+    (max_udp_size ? EDNSFIXEDSZ : 0);
+  buf = ares_malloc(len);
+  if (!buf)
+    return ARES_ENOMEM;

   /* Set up the header. */
-  q = *buf;
+  q = buf;
   memset(q, 0, HFIXEDSZ);
   DNS_HEADER_SET_QID(q, id);
   DNS_HEADER_SET_OPCODE(q, QUERY);
   if (rd) {
     DNS_HEADER_SET_RD(q, 1);
@@ -157,23 +131,27 @@ int ares_create_query(const char *name, int dnsclass, int type,

   /* Start writing out the name after the header. */
   q += HFIXEDSZ;
   while (*name)
     {
-      if (*name == '.')
+      if (*name == '.') {
+        free (buf);
         return ARES_EBADNAME;
+      }

       /* Count the number of bytes in this label. */
       len = 0;
       for (p = name; *p && *p != '.'; p++)
         {
           if (*p == '\\' && *(p + 1) != 0)
             p++;
           len++;
         }
-      if (len > MAXLABEL)
+      if (len > MAXLABEL) {
+        free (buf);
         return ARES_EBADNAME;
+      }

       /* Encode the length and copy the data. */
       *q++ = (unsigned char)len;
       for (p = name; *p && *p != '.'; p++)
         {
@@ -193,16 +171,32 @@ int ares_create_query(const char *name, int dnsclass, int type,

   /* Finish off the question with the type and class. */
   DNS_QUESTION_SET_TYPE(q, type);
   DNS_QUESTION_SET_CLASS(q, dnsclass);

+  q += QFIXEDSZ;
   if (max_udp_size)
   {
-      q += QFIXEDSZ;
       memset(q, 0, EDNSFIXEDSZ);
       q++;
       DNS_RR_SET_TYPE(q, T_OPT);
       DNS_RR_SET_CLASS(q, max_udp_size);
+      q += (EDNSFIXEDSZ-1);
+  }
+  buflen = (q - buf);
+
+  /* Reject names that are longer than the maximum of 255 bytes that's
+   * specified in RFC 1035 ("To simplify implementations, the total length of
+   * a domain name (i.e., label octets and label length octets) is restricted
+   * to 255 octets or less."). */
+  if (buflen > (MAXCDNAME + HFIXEDSZ + QFIXEDSZ +
+                (max_udp_size ? EDNSFIXEDSZ : 0))) {
+    free (buf);
+    return ARES_EBADNAME;
   }

+  /* we know this fits in an int at this point */
+  *buflenp = (int) buflen;
+  *bufp = buf;
+
   return ARES_SUCCESS;
 }
-- 
2.9.3

이 블로그의 인기 게시물

X-Frame-Options-Test

X-Frame-Options 테스트하기 X-Frame-Options 페이지 구성 시 삽입된 프레임의 출처를 검증하여 허용하지 않는 페이지 URL일 경우 해당 프레임을 포함하지 않는 확장 응답 헤더이다. 보안 목적으로 사용되는 확장 헤더로 아직 적용되지 않은 사이트들이 많지만 앞으로 점차 적용될 것으로 보인다. X-Frame OptionsDENY, SAMEORIGIN, ALLOW-FROM 옵션을 이용하여 세부 정책을 설정한다. 옵션 설명 DENY Frame 비허용 SAMEORIGIN 동일한 ORIGIN에 해당하는 Frame만 허용 ALLOW-FROM 지정된 ORIGIN에 해당하는 Frame만 허용 크롬 4.1 , IE 8 , 오페라 10.5 , 사파리 4.0 , 파이어폭스 3.6.9 이상에서는 DENY , SAMEORIGIN 이 적용되며, ALLOW-FROM 은 각 브라우저 마다 지원 현황이 다르다. https://developer.mozilla.org/ko/docs/Web/HTTP/Headers/X-Frame-Options 해당 확장헤더는 브라우저에서 처리하는 응답 헤더이므로 미지원 브라우저 사용 시 설정과 무관하게 페이지 내 포함된 모든 Frame을 출력한다. (검증 테스트: Opera 5.0.0) 테스트 코드 DENY <!DOCTYPE html> < html lang = "en" > < head > < meta http-equiv = "X-Frame-Options" content = "deny" /> < title > Deny option Test </ title > </ head > < bod

C-lang-vulnerabilities

C 언어 공통 취약점 해당 글은 CERN Computer Security의 Common vulnerabilities guide for C programmers 글을 참고하여 작성하였습니다. C언어에서 발생하는 대부분의 취약점은 버퍼 오버플로우와 문자열 처리 미흡과 관련되어 있다. 이는 segmentation fault를 유발하고 입력 값을 조작할 경우 임의 코드 실행으로 이어질 수 있다. 이에 대부분의 에러와 조치 방안을 살펴보자고 한다. gets stdio gets() 함수는 버퍼 길이를 검증하지 않아 사용 시 항상 취약성을 야기한다. Vulnerable Code #include<stdio.h> int main() { char username[ 8 ]; int allow = 0 ; printf ( "Enter your username, please: " ); gets(username); //악의적인 값 삽입 if (grantAccess(username)) { allow = 1 ; } if (allow != 0 ) { //username을 오버플로우하여 덮어씀 privilegeAction(); } return 0 ; } Mitigation fgets() 함수 사용 및 동적 메모리 할당 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define LENGTH 8 int main () { char * username, *nlptr; int allow = 0 ; username = malloc (LENGTH * sizeof (*username)); if (!username) return EXIT_FAILURE; printf ( "Enter your username, please:

HTML/CSS를 활용하여 카카오톡 클론 만들기

시간을 내어 HTML과 CSS를 공부한 것은 대학생 때가 마지막이었던 것으로 기억한다. 그 동안 사이드 프로젝트로 진행했던 여러 아이디어들을 결국 서비스하지 못했던 결정적인 이유는 프론트 엔드 기술 부족이었다고 생각하고 우선 HTML과 CSS 학습을 진행하였다. 프론트 엔드 기술은 많은 발전을 거듭하여 예전에 비해 큰 복잡성을 가지게 되었다. 빠른 시간 안에 숙지하지 못한 기법들에 대해서 알아보고 구현하고자 하는 아이디어에 활용할 수 있을 정도로 진행해보고자 한다. 또한 보안적 관점에서 발생할 수 있는 프론트 엔드 위협에 대해 파악할 수 있는 좋은 밑거름이 되길 기대해본다. 우선적으로 진행한 카카오 톡 디자인 클론은 노마드 아카데미의 강의를 수강하며 진행하였고 결과는 아래의 링크에서 확인할 수 있다. 소스코드 저장소 구현된 웹 페이지