物聯(lián)網安全實戰(zhàn)從零開始-飛塔(Fortinet)防火墻認證繞過漏洞

本環(huán)境是蛇矛實驗室基于"火天網演攻防演訓靶場"進行搭建，通過火天網演中的環(huán)境構建模塊，可以靈活的對目標網絡進行設計和配置，并且可以快速進行場景搭建和復現(xiàn)驗證工作。

背景

Fortinet FortiOS是美國飛塔（Fortinet）公司的一套專用于FortiGate網絡安全平臺上的安全操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)為用戶提供防火墻、防病毒、IPSec/SSLVPN、Web內容過濾和反垃圾郵件等多種安全功能。10月10日，F(xiàn)ortinet官方發(fā)布安全公告，修復了其多個產品中的一個身份驗證繞過漏洞（CVE-2022-40684），其CVSSv3評分為9.8。攻擊者可以通過向易受攻擊的目標發(fā)送特制的 HTTP 或 HTTPS 請求，有權訪問管理界面的遠程攻擊者可以執(zhí)行管理員操作。

漏洞分析

CVE信息中說明了該漏洞為身份認證繞過漏洞，并且可以RCE。在開始分析前，我們需要先搭建漏洞環(huán)境。由于該漏洞影響范圍如下，這里我使用防火墻的版本為forigate-vm64 7.2.1，內部 Fotios 版本與防火墻版本一致。

FortiOS版本 7.2.0-7.2.1
FortiOS版本 7.0.0-7.0.6
FortiProxy版本 7.2.0
FortiProxy版本 7.0.0-7.0.6
FortiSwitchManager版本 7.2.0
FortiSwitchManager版本 7.0.0

下面開始配置Fortigate防火墻，使其能夠與我們的攻擊機網絡互通。

注意：Fortigate-VM-7.2.0以后使用新的證書方式，需要有fortinet賬號獲得永久試用，這里需要fortigate聯(lián)網。

使用瀏覽器訪問ip后，使用admin:password進行登錄，登錄后界面如下所示。至此，fortigate環(huán)境已配置完畢，接下來我們進行分析。

libguestfs 是一組 Linux 下的 C 語言的 API ，用來訪問虛擬機的磁盤映像文件，幾乎可訪問任意類型的文件系統(tǒng)。debian系安裝命令為"sudo apt install libguestfs-tools"，安裝完成后會有很多"virt-開頭的命令。

將fortios.vmdk從下載好的fortigate壓縮包中解壓出來，使用"sudo virt-filesystems -a fortios.vmdk"也是查看磁盤的分區(qū)情況。然后使用"sudo guestmount -a fortios.vmdk -m /dev/sda1 --ro mount_dir_name"進行掛載。

mount成功后，rootfs.gz為文件系統(tǒng)壓縮包，我們將其復制出來。

rootfs.gz解壓后為rootfs，使用"cpio -i 2> /dev/null < rootfs"命令進行提取。提取后發(fā)現(xiàn)大量文件系統(tǒng)的目錄和.tar.xz文件，.tat.xz文件使用xz解壓時會失敗，我們可以使用文件系統(tǒng)中自帶的(sbin/xz)程序進行解壓，這里只需注意它的鏈接器路徑(將其修改至主機系統(tǒng)的鏈接器路徑)，我們patch后并保存。

xz解壓后提取出各個文件系統(tǒng)目錄，進入到bin目錄后尋找httpsd程序。httpsd是init程序的軟連接，并且這里可以看出init程序非常大，逆向該程序比較費時。所以我們可以根據(jù)調試信息先來逆向程序邏輯。

運行以下命令開啟httpsd程序的調試信息，當開啟調試信息后，當我們對fotigate的web服務進行操作時，該操作的信息就會打印到屏幕上。

diagnosedebugenable
diagnose debugapplication httpsd -1
diagnose debugcli 8

調試開啟后，下面以登錄授權訪問api為例，簡單分析一下流程，當我們在瀏覽器輸入admin:password點擊登錄后訪問api打印的調試信息如下

我們根據(jù)調試信息打印的字符在程序中進行搜索，根據(jù)字符串引用進行定位，發(fā)現(xiàn)程序執(zhí)行了fweb_debug_init函數(shù)

大致瀏覽一遍后發(fā)現(xiàn)后發(fā)現(xiàn)程序使用了Apache Portable Runtime庫，我們可以根據(jù)函數(shù)庫對函數(shù)的使用進行查詢。這里的apr_table_get函數(shù)為從表單中取出key值對應的value。

對fweb_debug_init函數(shù)進行交叉引用，發(fā)現(xiàn)sub_C4BF20調用了fweb_debug_init函數(shù)，這個函數(shù)與上面中的調試信息并無聯(lián)系，我們繼續(xù)往上跟。

sub_C4C480調用了sub_C4BF20函數(shù)，并且后面的fweb_debug_final函數(shù)與上面圖中最后登錄成功后的最后產生的調試信息相同。那么fweb_debug_init與fweb_debug_final之間的倆個函數(shù)v3[1]函數(shù)和sub_C4C2A0產生了大量調試信息。我們跟進分析一下v3[1]函數(shù)

v3由參數(shù)a2賦值，a2為sub_C4C480函數(shù)的參數(shù)，

a2參數(shù)為off_3FEA400函數(shù)數(shù)組的地址

off_3FEA400函數(shù)數(shù)組為傳入sub_C4C480函數(shù)的參數(shù)，當函數(shù)執(zhí)行完fweb_debug_init后，通過參數(shù)加索引的方式調用相應hanler函數(shù)，這里v3[1]執(zhí)行sub_c929F0函數(shù)

sub_c929F0函數(shù)中調用了api_check_access函數(shù)，并且程序會根據(jù)api_check_access返回值返回用戶對應響應碼的reponse。我們進入api_check_access函數(shù)中進行查看

api_check_access函數(shù)的返回值由幾個子函數(shù)共同決定，當我們根據(jù)調試信息追函數(shù)流程時，發(fā)現(xiàn)在api_check_access中并沒有輸出任何調試信息，而是在sub_c929F0函數(shù)中調用了handle_cli_request輸出了調試信息。同時handle_cli_request函數(shù)輸出完vdom "root"后，該handler函數(shù)執(zhí)行完畢并返回執(zhí)行fweb_debug_final函數(shù)，隨后結束該次event響應。

上面我們大概知道了訪問api時程序執(zhí)行大概流程，但是具體細節(jié)和身份驗證的流程我們還是不知道。下面我們直接用已公開的poc進行測試，并關注其調試信息以方便逆向。

此時調試如下，我們發(fā)現(xiàn)和上面已授權登錄相比，多了倆條調試信息，分別是fweb_authorize_all和api_access_check_for_trusted_access，下面我們跟進去分析一下。

當我們跟進去時發(fā)現(xiàn)sub_C4AC70函數(shù)先調用了sub_C4B590函數(shù)，然后ap_hook_handler hook前面我們分析的sub_C4AC60函數(shù)。sub_C4B590也同樣是ap_hook_check_access_ex hook的fweb_authorize_all函數(shù)。那么到此所有的流程我們已經知道了，接下來我們分析一下漏洞是如何形成的。

在認證過程中，函數(shù)首先調用fweb_authorize_all判斷v2+64是否等于"127.0.0.1"，即判斷是否本機訪問，如果本機訪問則sub_C50E80函數(shù)內部繼續(xù)判斷接口如果是否為vsys_fgfm接口。隨后取Forwarded頭的value值，strstr函數(shù)查找"for="的位置，隨后執(zhí)行if結構體內容，再次判斷Forwarded_header_content_tmp中是否存在"by"字符，如果判斷不通過并不會進入到api_check_access函數(shù)中。

api_access_check_for_trusted_access函數(shù)中調用sub_C510D0，傳入參數(shù)為"Node.js"

sub_C510D0函數(shù)中判斷表單中User-Agent的value值是否與Node.js是否相同

如果不是"Node.js"，則判斷User-Agent的value值是否與Report Runner是否相同

進入到過以上倆種方式中的某一種，用戶賦值為"Local_Process_Access"，此時會繞過身份認證。也就是說要想攻擊成功，需要設置Forwarded頭value值必須為"for="，后面可以設置127.0.0.1來隱藏防火墻中的攻擊記錄，而User-Agent的value可以設置"Node.js"和"Report Runner"倆種中的一個。

以上倆種繞過測試只在Fortigate-VM-7.2.1(Fortigate-VM-7.2.0由于沒有鏡像所以沒有測)有效，當fortigate-vm版本在7.0.0-7.0.5中User-Agent需要為Node.js(7.0.6沒測)。

漏洞復現(xiàn)

未攻擊前，使用ssh連接fortigate的admin用戶需要密碼登錄。

使用kali生成ssh-pulibc-key，然后利用漏洞繞過身份認證，并使用PUT方法設置fortigate的ssh-public-key1(實現(xiàn)這種攻擊方式需設置User-Agent頭為"Report Runner")，點擊send進行攻擊(或使用github已公開的exp腳本進行攻擊)。

出現(xiàn)"SSH key is good."后，說明攻擊成功，此時使用ssh連接fortigate防火墻則需不要輸入密碼。獲取fortigate終端后，可執(zhí)行任意命令。

總結

我們這一小節(jié)簡單了解了身份認證繞過流程，分析并復現(xiàn)了fortigate防火墻身份認證繞過漏洞的形成過程以及如何利用。

蛇矛實驗室成立于2020年，致力于安全研究、攻防解決方案、靶場對標場景仿真復現(xiàn)及技戰(zhàn)法設計與輸出等相關方向。團隊核心成員均由從事安全行業(yè)10余年經驗的安全專家組成，團隊目前成員涉及紅藍對抗、滲透測試、逆向破解、病毒分析、工控安全以及免殺等相關領域。