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[原创]【安全研究】从mimikatz学习Windows安全之访问控制模型(三)
2021-9-26 16:32 3818

[原创]【安全研究】从mimikatz学习Windows安全之访问控制模型(三)

2021-9-26 16:32
3818

作者:Loong716@Amulab

0x00 前言

在之前的文章中,分别向大家介绍了Windows访问控制模型中的SID和Access Token,本篇文章中将为大家介绍最后一个概念——特权

 

Windows操作系统中许多操作都需要有对应的特权,特权也是一种非常隐蔽的留后门的方式。在AD域中,一些特权在Default Domain Controller Policy组策略中被授予给一些特殊的组,这些组的成员虽然不是域管,但如果被攻击者控制同样能给AD域带来巨大的风险

 

因此对防御者来讲,排查用户的特权配置也是重中之重,本文将对一些比较敏感的特权进行介绍,便于防御者更好的理解特权的概念以及进行排查

0x01 令牌中的Privilege

特权是一个用户或组在本地计算机执行各种系统相关操作(关闭系统、装载设备驱动程序、改变系统时间)的权限,特权与访问权限的区别如下:

  • 特权控制账户对系统资源和系统相关任务的访问,而访问权限控制对安全对象(可以具有安全描述符的对象)的访问
  • 系统管理员为用户或组指派特权,而系统根据对象的DACL中的ACE授予或拒绝对安全对象的访问,有时拥有特权可以忽略ACL的检查

在之前介绍Access Token的文章中我们已经了解过了token的基本结构,其中有一部分表示了该用户及该用户所属组所拥有的特权,如下图所示:

 

1632456879323.png

 

通常我们会使用whoami /priv命令查看当前用户所拥有的特权,默认情况下大部分特权是禁用状态,在使用时需要启用

 

1632456864605.png

0x02 mimikatz的privilege模块

mimikatz中的privilege模块主要有以下功能,下图中第一个红框中的部分是为当前进程启用一些指定的特权,第二个红框中的idname分别支持指定特权的id和名称,并为当前进程启用id和名称对应的特权

 

1632456845760.png

 

通常我们比较通用的启用进程特权的方法是这样的,代码如下:

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BOOL GetDebugPrivilege()
{
    BOOL status = FALSE;
    HANDLE hToken;
 
    if (OpenProcessToken(GetCurrentProcess(), TOKEN_ADJUST_PRIVILEGES, &hToken))
    {
        TOKEN_PRIVILEGES tokenPrivs;
        tokenPrivs.PrivilegeCount = 1;
        if (LookupPrivilegeValueW(NULL, SE_DEBUG_NAME, &tokenPrivs.Privileges[0].Luid))
        {
            tokenPrivs.Privileges[0].Attributes = TRUE ? SE_PRIVILEGE_ENABLED : 0;
            if (AdjustTokenPrivileges(hToken, FALSE, &tokenPrivs, sizeof(tokenPrivs), NULL, NULL))
            {
                status = TRUE;
            }
        }
        else wprintf(L"[!] LookupPrivilegeValueW error: %u when get debug privilege.\n", GetLastError());
 
        CloseHandle(hToken);
    }
    else wprintf(L"[!] OpenProcessToken error: %u when get debug privilege.\n", GetLastError());
 
    return status;
}

而mimikatz是通过调用一个未文档化的APIRtlAdjustPrivilege(),该API的功能是对当前进程或线程启用/禁用指定的特权,共有四个参数:

  • ULONG Privilege:需要操作的特权的ID
  • BOOLEAN Enable:启用或禁用的标志,1为启用,0为禁用
  • BOOLEAN CurrentThread:指定是否为当前线程,1则设置线程令牌,0则设置进程令牌
  • PBOOLEAN Enabled:该特权修改之前是禁用的还是启用的
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NTSTATUS RtlAdjustPrivilege
(
    ULONG    Privilege, // [In]   
    BOOLEAN  Enable,  // [In]   
    BOOLEAN  CurrentThread,  // [In]   
    PBOOLEAN Enabled  // [Out]   
)

如果参数指定的是特权的名称,则会先调用LookupPrivilegeValue()拿到特权名称对应的特权ID,然后再调用RtlAdjustPrivilege()来启用特权

 

1632456816631.png

 

前面提到的是将禁用的特权启用,而如果想给一个账户赋予特权,则可以通过本地策略/组策略来设置,也可以通过LsaAddAccountRights()这个API,这里不再赘述

0x03 危险的特权

这里主要介绍11个危险的特权,在检查域内安全时要格外注意

1. SeDebugPrivilege

通常情况下,用户只对属于自己的进程有调试的权限,但如果该用户Token中被赋予SeDebugPrivilege并启用时,该用户就拥有了调试其他用户进程的权限,此时就可以对一些高权限进程执行操作以获取对应的权限,以进程注入为例:

 

微信图片_20210924164821.png

2. SeBackupPrivilege

该特权代表需要执行备份操作的权限,授予当前用户对所有文件的读取权限,不受文件原本的ACL限制,主要有以下利用思路:

  1. 备份SAM数据库
  2. 备份磁盘上高权限用户的敏感文件
  3. 域内在域控上备份ntds.dit

下图以导出注册表中的SAM和SYSTEM为例

 

1632457002019.png

 

观察上图可能有师傅会问:为什么前面显示SeBackupPrivilege是Disable状态,却能成功执行reg save呢?一开始我猜测可能是reg.exe在执行操作前默认会启用一些特权,随后通过对reg.exe的逆向也印证了这点:

 

1632457018350.png

 

在域环境中,Backup OperatorsServer Operators组成员允许在域控进行本地登录,并在域控上拥有SeBackupPrivilege特权,所以也可以对ntds.dit进行备份操作,再备份注册表中的SYSTEM和SECURITY,进而解密ntds.dit

 

需要注意的是在调用CreateFile()时,需要指定FILE_FLAG_BACKUP_SEMANTICS标志来表示正在为备份或恢复操作打开或创建文件,从而覆盖文件的ACL检查3

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HANDLE hFile = CreateFileW(
    L"C:\\Windows\\System32\\1.txt",
    GENERIC_READ,
    0,
    NULL,
    OPEN_EXISTING,
    FILE_FLAG_BACKUP_SEMANTICS,
    NULL);

3. SeRestorePrivilege

该特权是执行还原操作所需的权限,拥有此特权的用户对所有文件拥有写权限,不受文件原本的ACL限制,主要利用思路如下:

  1. 修改注册表,实现修改服务、修改启动项等操作
  2. 写文件进行DLL劫持

1632457344306.png

 

域环境中,Backup OperatorsServer Operators组成员同样在域控上也有SeRestorePrivilege,因此也可以利用上述操作在域控上完成提权和维quan等操作

 

需要注意的仍是调用API时,需要指定对应的标志,如CreateFile()需要指定FILE_FLAG_BACKUP_SEMANTICSRegCreateKeyEx()需要指定REG_OPTION_BACKUP_RESTORE

4. SeTakeOwnershipPrivilege

该特权用来修改目标对象的所有权,也就是说拥有该特权的用户可以修改任意对象的所有者(Owner),而所有者对该对象是有WriteDACL的权限的,可以任意修改对象的ACL

 

所以如果拥有了SeTakeOwnershipPrivilege,就相当于对任意对象有读写的权限,利用方式和SeRestorePrivilegeSeBackupPrivilege基本相同4

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GetTakeOwnershipPriv();
...
status = SetNamedSecurityInfo(
    L"C:\\Windows\\System32\\localspl.dll",
    SE_FILE_OBJECT,
    OWNER_SECURITY_INFORMATION,
    user->User.Sid,
    NULL,
    NULL,
    NULL);

如下图所示,可以将对象的Owner从TrustedInstaller修改为当前用户:

 

1631702263345.png

5. SeImpersonatePrivilege

SeImpersonatePrivilege特权分配给用户时,表示允许该用户运行的程序模拟客户端,默认Service账户(如MSSQL、IIS的服务账户)和管理员账户会拥有该权限

 

该权限也是一些potato提权的重要条件,可以通过printbug+ImpersonateNamedPipeClient()等等许多方式获取到高权限令牌,进而执行模拟,此处以pipepotato为例:

 

1632293320896.png

6. SeAssignPrimaryTokenPrivilege

该特权表示可以为进程分配主令牌,经常与SeImpersonatePrivilege特权配合使用在potato的提权中。拥有该特权时,我们可以使用非受限的令牌调用CreateProcessAsUser();或者先创建挂起的进程,再通过NtSetInformationProcess()来替换进程的token

 

顺便提一嘴,之前文章中提到的mimikatz的token::run模块在使用时可能会出现0x00000522错误,如下图所示

 

1632299817792.png

 

这是因为在调用CreateProcessAsUser()时,如果传入的是非受限令牌,那么则需要SeAssignPrimaryTokenPrivilege特权,有关受限令牌的概念可阅读微软文档:https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/secauthz/restricted-tokens

 

1632300088335.png

 

因此该功能应该是用来从SYSTEM权限窃取其他用户的Access Token(因为默认SYSTEM才有SeAssignPrimaryTokenPrivilege),如果想要非SYSTEM用户调用的话可以考虑改为用CreateProcessWithToken()创建进程

 

1632303407818.png

7. SeLoadDriverPrivilege

该权限用来加载或卸载设备的驱动,在windows中用户可以通过NTLoadDriver()进行驱动的加载,其DriverServiceName参数需要传入驱动配置的注册表项5

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NTSTATUS NTLoadDriver(
    _In_ PUNICODE_STRING DriverServiceName // \Registry\Machine\System\CurrentControlSet\Services\DriverName
);

其中DriverName表示启动名称,该键下至少应有两个值:

  • ImagePath:REG_EXPAND_SZ类型,“??\C:\path\to\driver.sys” 格式
  • Type:REG_WORD类型,其值需要被设置为1,表示KENERL_DRIVER

如果是非管理员权限,默认无法操作HKLM注册表项,则可以在HKEY_CURRENT_USER (HKCU) 下创建注册表项并设置驱动程序配置设置,再调用NTLoadDriver()指定之前创建的注册表项来注册驱动,代码可参考:https://github.com/TarlogicSecurity/EoPLoadDriver/

 

此时可以利用一些有漏洞的驱动程序来实现LPE等操作,以Capcom.sys为例:

 

1631937778041.png

 

除此之外,在AD域中SeLoadDriverPrivilege权限在域控上默认授予Print Operators组,使得该组用户可以远程在域控加载打印机驱动程序,前一段时间的Printnightmare便是绕过了该权限的检查

8. SeCreateTokenPrivilege

该特权表示:允许拥有此特权的进程可以通过ZwCreateToken()创建Access Token6

 

image.png

 

那么我们肯定会想:能不能直接利用该API创建一个SYSTEM的token,然后起进程?很遗憾,该权限不允许用户使用他们刚创建的令牌

 

但我们可以利用模拟,创建一个当前用户的、包含特权组SID的token,因为只要令牌是针对同一个用户的,并且完整性级别小于或等于当前进程完整性级别(完整性级别可以通过构造令牌时来设置),就可以不需要SeImpersonatePrivilege特权,对线程设置模拟令牌

 

以创建Group List中包含administrators组SID的token为例,在创建token前修改了组SID、特权列表,最初成功利用模拟令牌创建线程,在system32下写入文件:

 

1632387608993.png

 

需要注意的是在Win10 >= 1809和Windows Server 2019,以及安装了KB4507459的Win10和2016上,我们不能使用生成的模拟令牌,会爆“1346:未提供所需的模拟级别,或提供的模拟级别无效”错误

 

1632385533225.png

 

幸运的是已经有大牛发现了绕过的方法,就是把Token的AuthenticationID从SYSTEM_LUID(0x3e7)修改为ANONYMOUS_LOGON_LUID(0x3e6),最终成功使用模拟令牌向system32目录写入了文件:

 

1632385686357.png

9. SeTcbPrivilege

该特权标志着其拥有者是操作系统的一部分,拥有该特权的进程可利用LsaLogonUser()执行创建登录令牌等操作,因此可以充当任意用户7

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NTSTATUS LsaLogonUser(
    HANDLE              LsaHandle,
    PLSA_STRING         OriginName,
    SECURITY_LOGON_TYPE LogonType,
    ULONG               AuthenticationPackage,
    PVOID               AuthenticationInformation,
    ULONG               AuthenticationInformationLength,
    PTOKEN_GROUPS       LocalGroups,
    PTOKEN_SOURCE       SourceContext,
    PVOID               *ProfileBuffer,
    PULONG              ProfileBufferLength,
    PLUID               LogonId,
    PHANDLE             Token,
    PQUOTA_LIMITS       Quotas,
    PNTSTATUS           SubStatus
);

根据微软官方文档,当以下一项获多项为真时,LsaLogonUser()调用者需要SeTcbPrivilege特权:

  • 使用了 Subauthentication 包
  • 使用 KERB_S4U_LOGON,调用者请求模拟令牌
  • LocalGroups参数不为NULL

我们主要关注第二点和第三点,从文档的描述来看,如果使用KERB_S4U_LOGON来登录(也可以使用MSV1_0_S4U_LOGON,但文档中未体现),我们就可以拿到一张模拟令牌,并且可以在LocalGroups参数给该令牌添加附加组:8

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WCHAR systemSID[] = L"S-1-5-18";
ConvertStringSidToSid(systemSID, &pExtraSid);
 
pGroups->Groups[pGroups->GroupCount].Attributes = SE_GROUP_ENABLED | SE_GROUP_ENABLED_BY_DEFAULT | SE_GROUP_MANDATORY;
pGroups->Groups[pGroups->GroupCount].Sid = pExtraSid;
pGroups->GroupCount++;

此时我们就可以拿到一张拥有SYSTEM的SID的令牌,如何在没有SeImpersonatePrivilege特权的情况下使用模拟令牌在SeCreateTokenPrivilege的利用中已经提到过了

 

如下图所示,成功在system32下写入文件:

 

1632393013344.png

 

当然,如果在域内,也可以尝试KERB_S4U_LOGON来获取域内用户的模拟令牌

10. SeTrustedCredmanAccessPrivilege

该特权用来访问凭据管理器,备份凭据管理器中的凭据需要使用CredBackupCredentials()这一API,而调用该API需要拥有SeTrustedCredmanAccessPrivilege特权,该特权默认授予winlogon.exe和lsass.exe这两个进程9

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BOOL WINAPI CredBackupCredentials(    HANDLE Token,     LPCWSTR Path,     PVOID Password,     DWORD PasswordSize,     DWORD Flags);

为了测试我在凭据管理器中手动新增了一条凭据,用于访问192.168.47.20,用户名和密码为admin/adminpass

 

1632281596372.png

 

利用方式即窃取winlogon.exe的token,并调用CredBackupCredentials()对凭据管理器中的凭据进行备份(指定加密密码为NULL),最终再调用CryptUnprotectData()对备份的文件进行解密。此处代码参考:https://github.com/BL0odz/POSTS/blob/main/DumpCred_TrustedTokenPriv/main.cpp

 

1632281674885.png

11. SeEnableDelegationPrivilege

在域内配置无约束委派和约束委派时(这里特指传统的约束委派,不包括基于资源的约束委派),都是修改的LDAP中的userAccountControl属性来配置(当然约束委派还要修改msDS-AllowedToDelegateTo来配置委派可以访问的服务),而想要配置无约束委派或约束委派,不仅需要对属性有写权限,还需要在域控有SeEnableDelegationPrivilege特权

 

1632367655922.png

 

虽然该利用对攻击者来说较为苛刻,但如果发现域内组策略给普通账户配置了SeEnableDelegationPrivilege特权,就需要检查是否是正常的业务需求

0x04 检测与缓解

检测思路:

  • 查看域内Server Operators、Backup Operators、Print Operators等特权组内是否有不应出现的用户
  • 查看域内组策略配置文件,是否有将特权授予不常见的SID
  • 检测“4672: 分配给新登录的特殊权限”日志

缓解思路:

  • 非业务必需情况下不为普通账户赋予特权
  • 不影响业务的情况下,可以取消部分管理员账户的SeDebugPrivilege等特权

0x05 参考

https://docs.microsoft.com/

 

https://github.com/gentilkiwi/mimikatz

 

https://bbs.pediy.com/thread-76552.htm

 

https://3gstudent.github.io/%E6%B8%97%E9%80%8F%E6%8A%80%E5%B7%A7-Windows%E4%B9%9D%E7%A7%8D%E6%9D%83%E9%99%90%E7%9A%84%E5%88%A9%E7%94%A8

 

https://github.com/hatRiot/token-priv/blob/master/abusing_token_eop_1.0.txt

 

https://hackinparis.com/data/slides/2019/talks/HIP2019-Andrea_Pierini-Whoami_Priv_Show_Me_Your_Privileges_And_I_Will_Lead_You_To_System.pdf

 

https://www.tiraniddo.dev/2021/05/dumping-stored-credentials-with.html

 

https://www.tarlogic.com/blog/abusing-seloaddriverprivilege-for-privilege-escalation/

 

https://decoder.cloud/2019/07/04/creating-windows-access-tokens/


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