转：Bash 3.0-4.3命令执行漏洞分析

注：本文转自http://blog.knownsec.com/2014/09/bash_3-0-4-3-command-exec-analysis/

版权所有&原作者：知道创宇lu4nx

 

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该漏洞相关报道：

 

http://www.freebuf.com/news/44805.html

http://www.csoonline.com/article/2687265/application-security/remote-exploit-in-bash-cve-2014-6271.html

测试

在Bash Shell下执行以下代码：

env x='() { :;}; echo vulnerable' bash -c "echo this is a test"

如果输出：

vulnerable

this is a test

表示存在漏洞。打了补丁会输出以下错误：

bash: 警告: x: ignoring function definition attempt

bash: `x' 函数定义导入错误

this is a test

 

原理分析

 

Shell里可以定义变量，POC中定义了一个命名为x的变量，内容是一个字符串：

() { :;}; echo vulnerable

而根据漏洞信息得知，这个漏洞产生于Shell在处理函数定义时，执行了函数体之后的命令。但这里x的值是个字符串，它是怎么转变成函数的呢。

 

实际这个和Bash实现有关，在Bash中定义一个函数，格式为：

function function_name() {

body;

}

当Bash在初始化环境变量时，语法解析器发现小括号和大括号的时候，就认为它是一个函数定义：

[lu4nx@lx-pc ~]$ say_hello='() { echo hello world; }'

[lu4nx@lx-pc ~]$ export say_hello

[lu4nx@lx-pc ~]$ bash -c 'say_hello'

hello world

上面代码在新的Bash进程中，say_hello成了新环境中的一个函数，它的演变过程如下：

 

1、新的bash在初始时，扫描到环境变量say_hello出现小括号和大括号，认定它是一个函数定义

 

2、bash把say_hello作为函数名，其值作为函数体

 

typeset命令可以列出当前环境中所有变量和函数定义，我们用typeset看看这个字符串怎么变成函数的。继续上面定义的say_hello函数：

[lu4nx@lx-pc ~]$ bash -c 'typeset' | fgrep -A 10 say_hello

say_hello ()

{

echo hello world

}

这里新启动了个Bash进程，然后执行了typeset，typeset会返回当前环境（新的环境）中所有定义，这里清楚看到say_hello被变成函数了。

 

漏洞产生原因

而这个漏洞在于，Bash把函数体解析完了之后，去执行了函数定义后面的语句，为啥会这样呢。

 

通过结合补丁，我对Bash的源码简单分析了下，Bash初始化时调用了builtins/evalstring.c里的parse_and_execute函数。是的，就等于Bash初始化环境时调用了类似其他高级语言中的eval函数，它负责解析字符串输入并执行。

 

继续看parse_and_execute的源码，关键点在这里：

218 else if (command = global_command)

219 {

220 struct fd_bitmap *bitmap;

它判断命令是否是一个定义成全局的，新的bash进程启动后，say_hello不仅被解析成函数了，还变成全局的了：

[lu4nx@lx-pc data]$ bash -c 'typeset -f'

say_hello ()

{

echo hello world

}

declare -fx say_hello

declare命令是Bash内置的，用来限定变量的属性，-f表示say_hello是一个函数，-x参数表示say_hello被export成一个环境变量，所以这句话的意思是让say_hello成了全局有效的函数。

 

其实Bash本身其实是想在启动时初始环境变量以及定义一些函数，而初始的方式就是去把 变量名=值 这样的赋值语句用eval去执行一次，如果出现了函数定义，就把它转变成函数，除此之外就不想让它干其他的了，可偏偏它在扫描到函数定义时，把它转变成函数的过程中不小心执行了后面的命令，这其实不是eval的错，这是做语法解析时没考虑严格，所以补丁加了这么一句话来判断函数体合法性：

 

if ((flags & SEVAL_FUNCDEF) && command->type != cm_function_def)

补充

另外，很多人疑惑POC里{ :; }这句中的冒号和分号，分号作为结束符，而冒号的意思是什么也不做，类似Python里的pass，具体看Bash官方文档。