Flash 0Day: CVE-2018-15982 Exploit复现

*本文原创作者：elli0tn0phacker，本文属于FreeBuf原创奖励计划，未经允许禁止转载

0×00 背景

2018年12月5日，360发表博客《“毒针”行动 – 针对“俄罗斯总统办所属医疗机构”发起的0day攻击》披露了其在2018年11月29日捕获到的使用Flash 0day：CVE-2018-15982漏洞配合微软Office Word文档发起的APT攻击事件。文章从攻击流程，漏洞成因，漏洞利用，补丁分析，攻击载荷分析等多角度全面介绍了这次攻击的技术细节，非常值得大家仔细阅读学习。

也许是因为篇幅有限，文章关于漏洞成因和漏洞利用部分细节描述略简，阅读完文章后可能会有如下一些问题：

1）在没有符号表的情况下，如何定位存在漏洞的函数add_keySet；

2）DRCWB是什么；

3）漏洞利用部分动态调试情况；

4）HackingTeam Bypass DEP/CFG执行Shellcode的技术细节。

笔者在学习了这篇文章后，完成了该CVE的Exploit复现，在此记录下完整的分析过程，并尝试解释上述问题，与大家分享。但水平有限，文中错误之处恳请斧正。

0×01 Flash 调试

众所周知，Flash没有符号表，难以对相应的Native Code下断点。同时AVM拥有自己的Custom Heap，因此也无法通过开Page Heap第一时间定位漏洞现场。所以Flash的调试往往比有符号表的浏览器的调试略微复杂一些。在学习了前人的经验后，笔者一般通过如下方法调试Flash：

Flash编译器会将AS3 code编译成ABC code，在执行阶段AVM2会对每一段ABC code验证后生成对应的一段JIT code，在没有符号表的情况下，如果可以对生成的JIT code下断点，再单步跟踪就可以找到调用的Native Code了。

以调试Metadata::setObject为例，首先构造如下测试代码：

这里将需要分析的setObject方法单独放在一个测试方法testMetadata()中，如果可以对testMetadata()下断点，那命中断点后单步跟踪就很容易定位到setObject对应的Native Code了。那如何对testMetadata()下断点呢，《漏洞战争》中提到了DbgFlashVul这个工具，可以对as3方法下断点：

命中testMetadata() JIT后的代码，继续跟入，很快就找到了setObject的Native Code实现：

这样就找到了setObject_impl，进一步跟入最终可以找到add_keySet的代码。

需要注意的是这个 工具 中inline hook的几个native 函数的特征码不同flash版本是不同的，因此需要根据flash版本更新 Hook函数的特征码才可以正常使用。

如果不熟悉这款工具的话，还可以通过另一种方法来定位JIT Code：借助已知符号表函数下断点，再根据Call Stack定位。AS3提供ExternalInterface.call(functionName:String,…arguments)方法来调用JS，而mshtml.dll和jscript9.dll的符号表是已知的，因此我们可以在需要断下AS3方法入口点插入类似的辅助调试语句：

通过对已知符号函数下断点，命中断点后根据Call Stack也是可以找到JIT Code的入口点的。

0×02 漏洞成因

CVE-2018-15982是一个存在于flash PSDK com.adobe.tvsdk.mediacore.metadata包的UAF漏洞。Metadata类提供了一个类似Key-Value的容器，Key为String，Value为Object。该漏洞存在于Metadata的SetObject方法， SetObject方法用来向Metadata对象存放数据：

SetObject对应的Native实现如下：

1.传入Key(String)和value(Object)，调用setObject_impl：

2.setObject_impl内部会调用add_keySet将key(String)按索引保存至Metadata对象的keySet属性：

3.add_keySet将传入的key(String)依次保存到KeySet中：

AMV2中StringClass继承于MMgc::RCObject，根据MMgc文档，必须使用DRCWB宏来管理MMgc::RCObject对象指针，如果未使用，MMgc::RCObject的引用计数不会增加，GC后，String内存被释放，该对象指针变成一个悬挂指针：

所以这个Bug的根本原因是：将String对象传递给KeySet后，没有增加String对象的引用计数，GC后String对象被释放，但是KeySet中仍然保存了该String对象的地址，最终形成悬挂指针。

触发漏洞的PoC如下：

通过setObject向Metadata的KeySet属性存放了0×100个String(“0”, “1”, “2” … “255”)，然后通过触发异常强制GC，最终array_key这个Vector.<String>中将包含指向已释放内存的String的悬挂指针, 动态调试如下：

1.通过setObject向Metadata的KeySet属性存放了0×100个String(“0”, “1”, “2” … “255”):

2.GC后，KeySet包含了部分指向原String对象的悬挂指针：

通过调试可以看到Metadata.KeySet指向一片连续的内存区域（从0x02b8ddb0开始），保存了key（String）的指针（这和我们之前静态分析add_keySet函数的逻辑是一致的），GC后因为String在保存到Metadata.keySet内存区域的时候没有通过DRCWB宏增加引用计数，导致String被释放，从而Metadata.keySet中保存了一系列指向原来String的悬挂指针（如动态调试中的KeySet [10]，KeySet [11]）。通过图示的方法可以更加容易理解这个PoC的效果：

0×03 漏洞利用

由漏洞原理分析可以知道，通过触发漏洞可以获得一个包含一系列悬挂指针的Metadata.KeySet，每个悬挂指针指向的内存大小为0×18 Bytes（StringClass大小）。接下来考虑如何占位并利用这些悬挂指针实现远程代码执行。

这里的利用思路是：利用UAF将两个自定义类Class3，Class5的对象指针都指向这块内存，通过操作这两个对象实现类型混淆，从而进一步实现任意地址读写，混淆方法如图所示：

这样就可以通过Class5的m_1, m_2读取Class3的m_ba, m_Class1地址，也可以通过操作Class3.m_Class1.m_1实现任意地址的读写。

具体实现步骤如下：

1.内存准备，触发漏洞，获得一个包含一系列悬挂指针的KeySet，并保存到变量arr_key中，为后面遍历占位对象使用：

2.使用0×100个大小为0×30 Bytes的Class5对象（this.vec5[i]）尝试占位空洞内存，根据MMgc，创建一个Class5对象可能会重用两个已经释放的String内存（0×18*2=0×30 Bytes）：

因为String.length和Class5.m_1都在偏移0×10处，可以通过遍历arr_key[i].length来判断是否找到占位Class5。最终获得一个悬挂指针 array_key[i] -> this.vec5[?] -> Class5，占位的Class5在this.vec5[?]中的索引待定。

3.释放array_key指向的内存，此时this.vec5[?]成为悬挂指针，再使用0×100个大小为0×30 Bytes的Class3对象尝试第二次占位（this.vec3[i]），Class3占位成功后，this.vec5[?].m_1会指向Class3.m_ba，通过遍历this.vec5找到这个被Class3占位的this.vec5[?]，标记为index_1，通过this.vec5[index_1]就可以操作占位的Class3的内存：

4.通过3获得的this.vec5[index_1]修改占位的Class3的m_Class1为m_ba，通过遍历this.vec3[i].m_Class1.m_1找到这个占位的Class3即this.vec3[?]，标记为index_2，从而this.vec3[index_2]同样指向这块内存：

5.这样就得到了指向同一片内存的两个指针this.vec5[index_1]，this.vec3[index_3]，通过操作这两个指针就可以实现Class5和Class3的类型混淆，从而实现任意地址读写：

6.利用任意地址读写，搜索PE的IAT、EAT，泄露VirtualProtect地址

7.劫持ExecMgr::call虚函数调用，替换成VirtualProtect，Bypass DEP和CFG：

Payload.call会在Native层调用FunctionObject::AS3_call，AS3_call内部会调用ExecMgr::call，ExecMgr::call的函数调用与VirtualProtect类似并且ExecMgr::call这个间接调用不受CFG保护，因此通过劫持这个虚函数调用来执行VirtualProtect：

8.通过劫持Payload的JIT Code指针，替换成Shellcode，调用Payload.Call(null) 最终执行Shellcode：

最终效果：