ActiveX控件中不安全方法漏洞的檢測技術(shù)

當(dāng)今軟件開發(fā)中，面向組件的編程技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。但是，組件的使用使編程人員在軟件開發(fā)過程中提高效率的同時，一并出現(xiàn)的安全性問題也不可忽視。根據(jù)NVD(National Vulnerability Database)發(fā)布的信息，在2008年1月1日至2009年8月20日之間，共發(fā)布了227條描述為在ActiveX控件中引發(fā)的漏洞[1]。伴隨著網(wǎng)絡(luò)的普及與基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用的快速發(fā)展，ActiveX控件在應(yīng)用的數(shù)量上非常巨大，而被收入到NVD數(shù)據(jù)庫的只是現(xiàn)存的眾多數(shù)量的ActiveX漏洞中的極少數(shù)部分，還有大量的ActiveX控件的漏洞由于其軟件或控件流行范圍的局限而不被NVD所關(guān)注。
    另一方面，伴隨著Windows 2003和SP2在操作系統(tǒng)安全機(jī)制上的提升，很多漏洞的利用方式被成功遏制。如今要想在Windows系統(tǒng)中找到能夠利用的漏洞已經(jīng)是一件很困難的事情，因此更多的黑客與安全人員把目光轉(zhuǎn)向了第三方軟件。近幾年，一些知名的軟件公司都曾被發(fā)現(xiàn)其注冊的ActiveX控件中存在嚴(yán)重的漏洞，鑒于控件的特點，可以說這些漏洞跟IE自身的漏洞沒有多大的區(qū)別。所以在漏洞挖掘中盡早發(fā)現(xiàn)這類漏洞并及時地通知相關(guān)廠商，以便做出及時的應(yīng)對措施顯得尤為重要。
1 ActiveX控件
1.1 什么是ActiveX
    ActiveX是微軟公司在1996年引進(jìn)的，它是在組件對象模型(COM)、對象鏈接和嵌入(OLE)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來[2]。COM規(guī)范是ActiveX技術(shù)的基礎(chǔ)，而COM的目的是創(chuàng)建對象和提供接口來實現(xiàn)代碼片段的簡單復(fù)用，而這些接口又能被其他的COM對象或者程序調(diào)用，ActiveX就是這項規(guī)范與IE的結(jié)合。這種結(jié)合提供了IE瀏覽器與第三方軟件的接口，使用ActiveX控件可以對IE瀏覽器進(jìn)行功能擴(kuò)展，可建立應(yīng)用程序與網(wǎng)站之間的聯(lián)系，而這種聯(lián)系通過瀏覽器來實現(xiàn)。比如登錄一個在線視頻網(wǎng)站的時候，網(wǎng)站正是通過瀏覽器調(diào)用ActiveX控件打開本地的視頻資源。
    每一個ActiveX控件通常使用CLSID(Class Identifier)來區(qū)別于其他的控件。CLSID是標(biāo)識一個COM類對象的全球唯一的標(biāo)識符，它是一個128位的隨機(jī)數(shù)?？梢詮淖员碇械腍KEY_CLASSES_ROOTCLSID來讀出本機(jī)已經(jīng)注冊的CLSID。
    ActiveX控件并不能直接使用，它首先需要在目標(biāo)機(jī)器中進(jìn)行注冊，有很多種方法可以注冊控件，除了所有的屬于IE和操作系統(tǒng)的控件以外，新安裝控件可以通過應(yīng)用程序的安裝注冊一些控件；還可以通過網(wǎng)頁中<OBJECT>標(biāo)簽中的CODEBASE屬性，從指定位置下載并注冊控件；另外通過DOS命令regsvr32也能手動注冊一個控件。
1.2 腳本安全
    一個ActiveX控件可以被標(biāo)注為腳本安全SFS(Safe For Scripting)，這意味著IE可以通過腳本語言如JavaScript或VBScript調(diào)用控件，并設(shè)置或獲得它的屬性。
    有兩種方法可以描述一個控件是腳本安全的，第一種方法是使用組件目錄管理(Component Categories Manager)來在系統(tǒng)注冊表中創(chuàng)建合適的項目?？梢酝ㄟ^在這冊表編輯器中查看“HKEY_CLASSES_ROOTCLSID<control clsid>Implemented Categories”是否擁有子鍵7DD95801-9882-11CF-9FA9-00AA06C42C4。第二種方法是通過實現(xiàn)IObjectSafety接口，通過調(diào)用IObjectSafety::SetInterfaceSafetyOptions方法來確定控件是否為腳本安全[3]。
1.3 KillBit
    KillBit是注冊表中的一項，用來標(biāo)識控件使得在IE瀏覽器或者腳本環(huán)境運行時不加載控件。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有漏洞的控件時，可以先通過設(shè)置KillBit來使IE在使用默認(rèn)設(shè)置時永不調(diào)用ActiveX控件。KillBit是ActiveX控件的兼容性標(biāo)志DWORD值在注冊表中的特定值0x00000400。針對IE與操作系統(tǒng)的不同，KillBit在注冊表中的位置略有不同[4]，可分別表示為：
    (1)32位IE/32位Windows：
HKEY_LOCAL_MACHINESOFTWAREMicrosoftInternet
ExplorerActiveX Compatibility
    (2)64位IE/64位Windows：
HKEY_LOCAL_MACHINESOFTWAREMicrosoftInternet
ExplorerActiveX Compatibility
    (3)32位IE/64位Windows：
HKEY_LOCAL_MACHINESOFTWAREWow6432NodeMicrosoft
Internet ExplorerActiveX Compatibility
1.4 控件函數(shù)枚舉
    由于ActiveX遵循COM規(guī)范，因此它也像其他的COM控件一樣使用相同的方式實現(xiàn)了COM接口，COM接口中很好地定義了一個COM組件中所實現(xiàn)的方法和屬性。如果控件實現(xiàn)了IDispatch或者IDispatchEx接口，那么可以通過獲得IDispatch接口來枚舉出控件的方法、參數(shù)以及屬性等信息。
2 不安全方法漏洞及檢測
2.1不安全方法漏洞
    通過分析NVD以及US-CERT(US-Computer Emer-
gency Readiness Team)中關(guān)于ActiveX漏洞的描述信息，ActiveX漏洞與其他的漏洞在類型上大致相同，占據(jù)漏洞比例絕大部份的是由于缺乏必要輸入驗證而帶來的緩沖區(qū)溢出漏洞。另外還包括由于IE加載惡意網(wǎng)頁而引發(fā)的在控件實例化過程中造成的崩潰[5]。本文要提到的不安全方法漏洞，也是在ActiveX控件中頻頻出現(xiàn)的一種漏洞。
    如果一個方法被設(shè)計是由IE調(diào)用，那么它應(yīng)該就被標(biāo)記為腳本安全，微軟在MSDN中提供了編寫一個安全的控件時對于哪些應(yīng)該被標(biāo)為安全提供了指導(dǎo)。但是由于編程人員在安全性上的疏忽，或者根本就不熟悉ActiveX的調(diào)用機(jī)制，一些標(biāo)記為腳本安全的方法能夠輕易地被遠(yuǎn)程調(diào)用者不加任何限制地調(diào)用，或者一些本不應(yīng)該被IE所使用的方法錯誤地被標(biāo)注上了腳本安全，這些方法給系統(tǒng)帶來很大的安全隱患。這類漏洞往往表現(xiàn)為任意的注冊表讀寫、本地文件系統(tǒng)的讀寫、網(wǎng)絡(luò)端口的開放，執(zhí)行文件、敏感信息的泄漏等。由于這類漏洞的利用一般非常簡單，因此這類漏洞利用門檻很低，危害性極大。
2.2 ActiveX控件的檢測
2.2.1 威脅建模
    威脅建模(Threat modeling)是一個過程，軟件開發(fā)人員可以使用它來評估，從而減少控件所面臨的潛在的威脅[6]。威脅建模來自于軟件測試領(lǐng)域，威脅建模的一般步驟是先分解應(yīng)用程序，建立數(shù)據(jù)流圖，然后識別所面臨的威脅，根據(jù)威脅識別潛在的漏洞。對于識別潛在的威脅，可以利用Howard和Leblanc提到的STRIDE威脅目錄[7]。
    但是由于威脅建模一般是建立在擁有軟件設(shè)計細(xì)節(jié)的基礎(chǔ)上。作為漏洞挖掘工作，常常面臨的只是軟件的二進(jìn)制文件形式，很難得到軟件設(shè)計的源代碼，構(gòu)建完整的數(shù)據(jù)流圖。因此，基于威脅建模的漏洞挖掘工作，很難建立起準(zhǔn)確的威脅模型。
2.2.2 基于STRIDE指導(dǎo)的滲透測試
    滲透測試是指測試人員圍繞網(wǎng)絡(luò)或者系統(tǒng)的安全性展開探測，以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)最脆弱的環(huán)節(jié)[6]。在不安全方法的測試中，函數(shù)的參數(shù)成為滲透測試的主要入口，分析大量的已公布不安全方法漏洞，發(fā)現(xiàn)從暴露的方法名字中，一般就能推斷出該方法執(zhí)行的操作。因為在代碼編寫時，常常使用有意義的單詞來表示方法和參數(shù)的名字，如下面的一些例子：
    LaunchExe(BSTR ExeName)
    SaveFile(BSTR FileName，BSTR Url)
    Update(BSTR Url，BSTR LocFile)
    ExecuteCommand(BSTR Command)
    這些函數(shù)及參數(shù)明顯地暗示了函數(shù)的功能以及所需參數(shù)的意義，應(yīng)當(dāng)首先嘗試使用合適的值來測試這些方法。而利用威脅建模中的STRIDE威脅目錄可以保證測試的全面性。結(jié)合ActiveX控件中常常被用來作為功能擴(kuò)展的方面，應(yīng)該從表1所列的幾個方面來測試確定該控件是否包含了不安全方法。
2.3 測試的一般步驟
    結(jié)合ActiveX控件的特點及其安全方法機(jī)制，圖1所示的基本流程圖提出了不安全方法漏洞挖掘的一般步驟。
    其中，檢查是否標(biāo)注為腳本安全一般先看該控件是否實現(xiàn)了IObjectSafety接口，如果沒實現(xiàn)則再檢查注冊表中是否標(biāo)注腳本安全。在枚舉方法中一般可以使用IDispatch接口，但是如果控件沒有類型庫信息，就要借助一些二進(jìn)制掃描工具如Strings[8]來搜查ActiveX控件的方法和屬性。測試網(wǎng)頁中，一般使用<OBJECT CLASSIS="CLSID："></OBJECT>標(biāo)簽根據(jù)提供的CLSID來裝載控件，然后可以在腳本語言中對枚舉出的函數(shù)進(jìn)行調(diào)用。函數(shù)調(diào)用中要根據(jù)測試者之前預(yù)測的潛在威脅輸入合適的參數(shù)，如果測試結(jié)果符合預(yù)期假設(shè)的威脅，則漏洞分析成功，如果測試結(jié)果沒有實現(xiàn)預(yù)期的威脅，則返回查看是否還有其他的潛在威脅可能存在，循環(huán)進(jìn)行測試，直到被測函數(shù)被認(rèn)定不會包含表1中所具有的威脅為止。

3 實驗及結(jié)果分析
    本文選取了三款國產(chǎn)軟件，分別是UUsee2008、暴風(fēng)影音、迅雷看看。將三款軟件安裝到機(jī)器后，分別枚舉控件并且檢查每個控件的信息，三款軟件共在機(jī)器上安裝新COM控件60個，其中有2個設(shè)置KillBit，10個被標(biāo)注為腳本安全。詳細(xì)信息如表2所示，表中可以看到暴風(fēng)影音沒有被標(biāo)注為腳本安全的控件，在防范不安全方法漏洞方面做得比較好。

    (1)UUSee任意文件下載漏洞
    軟件：UUSee2008
    控件名稱：UUUpgrade Control
    函數(shù)：VARIANT_BOOL Update(BSTRbstrLocalINIFile-
Name，BSTR bstrRemoteINIURL，BSTR bstrDetailURL，short nMode)
    根據(jù)函數(shù)名字推測可能具有使用遠(yuǎn)程文件更新本地文件的作用，符合威脅列表中第一條威脅。因此需要編寫測試網(wǎng)頁對該方法進(jìn)行測試，測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)存在之前預(yù)測的威脅。該漏洞為已公布漏洞，已發(fā)布于國內(nèi)綠盟漏洞數(shù)據(jù)庫上[9]。
    (2)系統(tǒng)信息暴露漏洞
    軟件：UUSee2008
    控件名稱：UUUpgrade Control
    函數(shù)：BSTR GetMacID( )
          BSTR GetHDID( )
    通過分析函數(shù)的名字可預(yù)測這兩個函數(shù)可能分別能使遠(yuǎn)程攻擊者得到本地機(jī)器的MAC地址和硬盤ID，存在一定的信息暴露危害，測試結(jié)果顯示符合之前的預(yù)測。兩個方法存在泄露系統(tǒng)信息漏洞。
    軟件：迅雷看看
    控件名稱：DapCtrl Class
    函數(shù)：long IsFileExist([in] BSTR filePath)
    該函數(shù)能夠根據(jù)攻擊者指定的文件路徑名稱，返回該文件是否存在，返回值為1表示存在，為0表示不存在。這在遠(yuǎn)程滲透攻擊中會給遠(yuǎn)程攻擊者提供幫助。因此存在信息泄漏的危害。
    本文只對ActiveX控件中的不安全方法漏洞的挖掘方法作了介紹，這種漏洞利用難度較易，危害極大。本文
介紹的方法，只能對單個的方法分別進(jìn)行測試，但是還有一些控件的方法需要調(diào)用屬性信息或者其他方法的結(jié)果，這種方法對造成的漏洞需要先對控件中的方法屬性之間利用數(shù)據(jù)流分析建立起聯(lián)系，這是以后研究中需要進(jìn)一步完成的工作。