CVE-2012-3569 VMware OVF Tool格式化字符串漏洞分析

本文为看雪论坛优秀文章
看雪论坛作者ID：Sal_Tay

一

漏洞信息

1、漏洞简述

• 漏洞名称：VMware OVF Tool格式化字符串漏洞
• 漏洞编号：CVE-2012-3569
• 漏洞类型：格式化字符串漏洞
• 漏洞影响：信息泄露
• CVSS评分：9.3（High）
• 利用难度：Medium
• 基础权限：不需要

2、组件概述

开放虚拟机格式（Open Virtual Machine Format，OVF）是一种虚拟机分配格式，能够支持不同产品与组织之间共享虚拟机。

VMware OVF Tool是由VMware免费提供的一款支持虚拟的导入导出工具，支持以命令提示符的方式运行。

3、漏洞影响

VMware官网提供的影响版本。

4、解决方案

更新软件。

官方文档链接

（https://www.vmware.com/security/advisories/VMSA-2012-0015.html）

二

漏洞分析

1、基本信息

• 漏洞文件：poc.ovf、exp.ovf（《漏洞战争》配套资料）
• 漏洞函数：字符串打印函数std::basic_ostream
• 漏洞对象：ovf文档

2、背景知识

（1） 格式化字符串漏洞

一段简单的代码：

#include<stdio.h>
int main()
{
  char a[]="asdasd";
  printf(a);
  return 0;
}

其输出为：

asdasd

上面的代码不会有什么问题，但是如果将字符串的输入权交给用户就会有问题了。看下面的代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
  char a[100];
  scanf("%s",str);
  printf(str);
  return 0;
}

如果用户输入的字符串是"%x%x%x"，则会输出以下结果：

6efe4c6effcc753eca20

可以看到程序打印了一堆断码，这其中的原因是什么呢，先要从栈的布局说起：

函数调用栈的简化布局如图所示（其实栈中还有一些其他无关紧要的数据，笔者在图中没有画出）：

正常情况下输出函数的语句应该是(前提是a、b、c已经赋值)：

printf(str,a,b,c)

这时栈中结构如下，程序在处理字符串时发现了三个%x，就会在栈中检索三个变量的位置：

如果没有输入这三个变量，程序同样会向下检索三个“变量”，栈中布局如下：

可以看到，我们竟然成功骗过程序，让其向下访问栈的地址空间，从而造成了内存泄漏。

理解基本原理后，我们看看其他格式化控制符：

%s ：这个控制字符用于打印字符串，其原理是访问存放指向字符串的指针，进而从指针指向的位置打印“字符串”，直至打印到0x00这个截断符。

栈中的局部变量缓冲区存放字符串本身，而利用多个%s可以访问到局部变量缓冲区，如果输入的字符串是某个地址加上很多%s，当某一个%s访问到缓冲区字符串时，就会认为这个地址指向字符串，并打印这个地址空间的内容直至截断符，这样就做到了任意地址空间的访问。

%n 和 %hn ：%n是一个很特殊的格式化控制符，其功能不是打印，而是将目前已打印的字符个数写入对应的变量，如果触发格式化字符串漏洞，%n会将栈中某个位置的数据修改为目前打印出来的字符的个数，%n是以DWORD的形式写入，%hn以WORD形式写入。通过控制输出字符的数量和%n在字符串中的位置，可以达到修改栈中的任意数据的效果，甚至是EBP，返回地址等关键数据。

（2）跳板技术

从汇编角度讲，在函数执行retn返回前，ESP刚好指向栈中存放返回地址的+0x4地址，若是发生栈溢出，将函数的返回地址覆盖为jmp/call esp的地址，剩下的部分覆盖为shellcode，程序就会在返回时自动跳转到shellcode地址，这种方法能够增加shellcode的写入空间，并且绕过ASLR。

3、详细分析

（1）基础分析

参考《漏洞战争》及其配套资料，安装VMware OVF Tool 2.1.0，将poc.ovf和exp.ovf放到安装路径中，命令行进入安装路径。

输入命令voftool poc.ovf：

可以看到终端先打印了一堆字符串后，系统报出内存访问错误，查看详细报告： 

报告中显示程序访问了错误的地址0x00000000。

在010 Editor中查看poc.ovf文件：

能够看到文件中存在一大段字符串，并且存在大量的格式控制符%08x，用于打印8位十六进制数（高位填充0）。

（2）静态分析

Ida分析

使用Ida打开ovftool,查看std::basic_ostream函数所在的源码：

v36 = v30[5];
v20 = (int (__thiscall **)(_DWORD, _DWORD, _DWORD))(*(_DWORD *)v30[5] + 16);
v21 = (*(int (__thiscall **)(int, int))(*(_DWORD *)v4 + 44))(v4, v19);
v22 = (*v20)(v36, &v28, v21);
v31 = 1;
v23 = v22;
v24 = sub_401A90(&dword_160C7D8, " - ");
v25 = std::operator<<<char,std::char_traits<char>,std::allocator<char>>(v24, v23);
std::basic_ostream<char,std::char_traits<char>>::operator<<(v25, std::endl);   //此处没有对参数进行过滤，导致格式化字符串漏洞
v31 = -1;
std::basic_string<char,std::char_traits<char>,std::allocator<char>>::~basic_string<char,std::char_traits<char>,std::allocator<char>>(&v28);
++v19;
result = (*(int (__thiscall **)(_DWORD))(*(_DWORD *)v4 + 36))(v4)

可以看到std::basic_ostream函数没有对参数进行过滤，导致格式化字符串漏洞。

（3）动态分析

①分析poc.ovf

启动OD，设置调试-参数，输入poc.ovf，打开ovftool运行至结束，由于刚才的输入信息中包含Invalid value字符串，在反汇编窗口中右键-查找-所有参考文本字串：

找到“Invalid value”，双击转到引用字符串的命令，并在其附近设下断点：

可以看到附近的函数都是C++的std，继续F8运行数次后能够找到std::basic_ostream这个C++打印函数。

查看当前函数的EBP链：

可以看到整个函数调用栈的EBP链分别为：

0012FC1C - 0012FC74 - 0012FF50 - 0012FF7C - 0012FFC0 - 0012FFF0

单步步过这个函数后在查看EBP链：

0012FC1C - 0012FC74 - 0012FF50 - 00120345

可以明显看到0012FF50这个EBP指向的上一个栈的栈帧被修改为00120345，初步判断是由于格式化字符串造成的，打开101 Editor统计字符串。

"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%hn"

通过统计得出字符串中共有26个'A',98个%08x和1个%hn，在%hn之前打印出的字符数量应为26 + 98*8 = 810,810的十六进制数刚好是0x345。通过%hn将EBP的第四位赋值为0345，使得EBP由0012FF7C被覆盖为00120345。

继续跟进知道EBP被赋值为00120345：

可以看到程序执行完00417AEF处的指令pop ebp后，EBP的值被覆盖为00120345，继续运行：

运行后ESP也被赋值为00120345，而此时00120345处的地址内容为00000000，在接下来的retn指令执行后，eip被修改为00000000，从而导致系统访问00000000这个无效地址，造成报错。

② 分析exp.ovf

与分析poc.ovf分析方式类似，将程序执行至std::basic_ostream这个函数，查看EBP链：

EBP链为：

0012FC1C - 0012FC74 - 0012FF50 - 0012FF7C - 0012FFC0 - 0012FFF0

步过函数后： 

可以看到EBP链被修改为：

0012FC1C - 0012FC74 - 0012FF50 - 00121000

EBP已经被修改为00121000，继续运行至ESP被修改为00121000：

继续运行pop ebp后，ESP值变为00121004，retn后eip被修改为00121004处的内容，查看00121004存放的地址7852753D对应的对应的反汇编：

反汇编为call esp，是一个跳板指令，能够将程序执行流劫持到00121008，在数据窗口中定位121008：

能够看到大量的字符串，将向上查找能够找到字符串的开始“znHt...”。

继续运行此处发现出现循环，并且内存中的字符串逐渐变为不可打印的字符： 

说明shellcode正在进行解码操作，继续跟进后寄存器窗口中出现相关函数及其参数，并跳出对话框。

三

缓解措施

更新软件。

四

参考文献

《0day安全：软件漏洞分析技术》

《漏洞战争》

博客园：CVE-2012-3569：VMware OVF Tool 格式化字符串漏洞调试分析（https://www.cnblogs.com/csnd/p/11800522.html）

看雪：CVE-2012-3569 VMWare OVF Tools 格式化字符串漏洞分析（https://bbs.pediy.com/thread-219224.htm）

CSDN：格式化字符串漏洞原理详解（https://blog.csdn.net/qq_43394612/article/details/84900668）

bilibili：XMCVE 2020 CTF Pwn入门课程（https://www.bilibili.com/video/BV1854y1y7Ro?p=9）

看雪ID：Sal_Tay

https://bbs.pediy.com/user-home-917290.htm

*本文由看雪论坛 Sal_Tay 原创，转载请注明来自看雪社区

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