Windows权限控制相关的防御与攻击技术
2021-7-2|2023-6-22
倾旋
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前言
近年来终端安全检测与响应的产品发展迅速，我们不得不意识到，安全是在一个循环中发展的，从人们意识到安全开始，大部分了解到层面都是病毒、木马，然后接着是浏览器相关的Web安全领域，最后又开始回到终端。这个议题我们通过了解Windows操作系统下的访问控制技术，站在攻防的不同角度去进行对抗，提升自身的知识储备，个人觉得这些知识适用于许多使用Windows操作系统的用户。
0X00 安全描述符(Security Descriptors，SD)
在Windows中，每一个安全对象实体都拥有一个安全描述符，安全描述符包含了被保护对象相关联的安全信息的数据结构，它的作用主要是为了给操作系统提供判断来访对象的权限。
Windows具体有哪些安全对象？
进程、线程、文件、服务、计划任务、互斥体、管道、油槽、文件共享、访问令牌、注册表、打印机、作业...，一般情况下，大部分用户接触更多的可能就是文件了，我们就以文件开始，文件对于我们去学习访问控制是最直观的。
一个文件的权限描述符主要表现为：
上图中的安全选项卡主要是表述了sethc.exe这个文件能够被哪些用户访问，并且这些用户拥有sethc.exe的哪些权限，如：读取、读取和执行、写入、完全控制等。
安全描述符的组成
DACL通过一系列ACE定义了所有被允许或者禁止的安全对象的访问者，SACL描述了系统应该审核的内容，系统会根据审核项产生对应的系统日志。
什么是SID（Security Identifier，SID）
每个参与权限决策的角色都拥有一个SID，这个SID为了保证角色的唯一性。
SID分为两种：
- 内置SID
- 自动分配SID
内置SID有：
- S-1-5-18 (LocalSystem)
- S-1-5-19 (LocalService)
- S-1-5-20 (NetworkService)
- S-1-5-32-544 (Administrators)
- S-1-5-32-545 (Users)
- S-1-5-32-550 (PrintOperators)
- ...
相对标识符(Relative Identifer, RID)
例如：
- S-1-5-21-xxxx-xxx-500 (Administrator) 本地管理员
- S-1-5-21-xxxx-xxx-501 (Guest) 本地来宾用户
- S-1-5-21-xxxx-xxx-1004 (Workstaion) 本地工作站
0x01 自主访问控制列表（Discretionary access control list，DACL）
当一个线程访问安全对象时，操作系统会将访问令牌的属性与被访问对象安全描述符中的DACL进行检查，检查的条目就是访问控制条目（Access control entries，ACE），最先检查的ACE优先级越高。
0x02 系统访问控制列表（System access control list，SACL）
系统访问控制列表主要是配置审核对象的ACE，当这些ACE被允许或拒绝的时候，系统将自动产生安全日志。
0x03 修改访问控制列表（Access control list，ACL）
在Windows中，修改内核对象的方法只有调用API，因此，可以将安全描述符也理解为一个内核对象的属性。
- 使用 GetSecurityInfo 或者 GetNamedSecurityInfo 函数从对象的安全描述符中获取DACL。
- 对于每个新的ACE，请调用BuildExplicitAccessWithName函数以使用描述ACE的信息填充EXPLICIT_ACCESS结构。
- 调用SetEntriesInAcl，为新ACE指定现有的ACL和EXPLICIT_ACCESS结构的数组。SetEntriesInAcl函数分配和初始化的ACL和的ACE。
- 调用SetSecurityInfo或SetNamedSecurityInfo函数，将新的ACL附加到对象的安全描述符。
NULL DACL和空DACL
如果属于对象的安全描述符的自由访问控制列表（Discretionary access control list，DACL）设置为NULL，则会创建一个NULL DACL。NULL DACL授予对请求它的任何用户的完全访问权限，不对该对象执行正常的安全检查。
NULL的DACL与空的DACL是有区别的，空DACL是正确分配和初始化的DACL，其中不包含访问控制项（Access control entries，ACE），任何对象都不允许访问。
0x04 土豆（Potato）提权的本质与进程访问控制
土豆系列的提权原理主要是诱导高权限访问低权限的系统对象，导致低权限的对象可以模拟高权限对象的访问令牌（Access Token），进而可以用访问令牌创建进程，达到代码执行。
《Windows特权提升漏洞-符号》 提到过：访问控制模型有两个主要的组成部分，访问令牌（Access Token）和安全描述符（Security Descriptor），它们分别是访问者和被访问者拥有的东西。通过访问令牌和安全描述符的内容，Windows可以确定持有令牌的访问者能否访问持有安全描述符的对象。
- 烂土豆(Rotten Potato)提权MS16-075
- ....
这些漏洞要么是利用巧妙的手法获取令牌、要么是用高权限移动文件，因此用户层的提权漏洞大多都需要系统“主动”起来。
0x05 访问令牌模拟（Access Token Impersonation）
Windows 的令牌类型：
- 主令牌（Primary Token）
- 模拟令牌（Impersonation Token）
渗透中常说的令牌假冒、令牌窃取都是利用Windows的令牌模拟功能获取其他用户的令牌来创建进程，这两类访问令牌只有在系统重启后才会清除，而授权令牌在用户注销后该令牌会变为模拟令牌，依旧有效。因此在域渗透的过程中，我们常常发现域管理员登录了某些不安全的机器，会针对这些机器进行定向的攻击，获取机器权限后，寻找域管理员创建的进程，窃取访问令牌进而获取整个域的权限。
正常情况下什么时候需要用到令牌模拟？
例如，服务器应用程序为客户端提供某些服务，服务器需要以客户端的权限访问其他资源，这个时候就需要利用令牌模拟的功能。
进程令牌模拟的流程：
- 调用OpenProcess获取进程句柄
- 调用OpenProcessToken，传入进程句柄获取访问令牌句柄
- 调用DuplicateTokenEx，设置访问令牌模拟级别并复制一个令牌句柄
- 调用CreateProcessWithToken，传入模拟令牌，创建一个新的进程达到代码执行的目的
注意，要达到令牌窃取创建进程的效果需要有一些前提：
- 当前用户必须拥有SeImpersonatePrivilege或SeAssignPrimaryTokenPrivilege特权
- 拥有目标进程的PROCESS_QUERY_INFORMATION权限
- 拥有目标进程访问令牌的TOKEN_DUPLICATE | TOKEN_IMPERSONATE权限
Windows下权限常量值
0x06 进程注入（Process Inject）
进程注入是为了解决A进程想要在B进程的安全上下文中执行代码的技术手段。要完成一个进程注入需要A进程的访问令牌拥有B进程的权限。
进程注入的流程：
- 调用OpenProcess获取进程句柄
- 调用WriteProcessMemory，传入进程句柄，向进程的虚拟内存空间写入Shellcode
- 调用CreateRemoteThread，传入进程句柄，创建远程线程
场景：某些终端安全软件禁止用户转储lsass.exe进程内存，但我们可以先进程注入到lsass.exe，然后再转储内存。
小技巧：有些软件在失败后返回一些数字，其实是Windows错误代码，我们可以通过net helpmsg命令来查看详情：
0x07 文件的权限修改
在Windows系统中，除了用户交互的窗口以外，还可以通过icacls命令修改文件的权限。
还可以查看文件的权限，例如常见的Shift后门：
现如今普通用户，包括管理员、系统账户都不能随意更改这个文件了，能够看出Windows对这块有做加强。
创建匿名共享
在内网渗透中，经常会需要一个机器的共享作为中转，因此可以使用net share命令快速开启一个任意用户可读可写的共享。
0x08 创造提权漏洞——服务后门
前面提到可以通过API修改内核对象的ACL，那么是否可以通过代码帮助我们完成一些窗口无法做到的操作，例如：任意用户可以读写的内核对象。
我尝试过以下几种方案用作后门：
- 注册表 成功
- 任务计划 失败
- 服务 成功
- 进程 失败
服务是最容易被利用的，通常情况下，Guest用户是无法启动、创建服务的，通过修改某个服务的ACL，让Guest轻松创建以SYSTEM权限运行的进程。
由于Windows没有提供修改服务的窗口操作接口，所以按常规情况来看，上机查看的管理员不容易发现这类后门。
Powershell更改服务权限
CMD修改服务权限
想象一个场景，如果随时都拥有一个服务器的权限，但是不能长时间登录某个特权账户，那么可以留置一个任意用户可以修改的系统服务，方便随时提权。
0x09 Windows域下的DCSync攻击及后门实现
DCSync是域控之间同步域数据的一个传递方式，一旦攻击者获取了具有域复制权限的特权帐户，攻击者就可以利用复制协议来模仿域控制器，诱使域控制器将域用户相关的数据发送出来。
其中最核心的一步就是调用 GetNCChanges 复制用户凭据。
这篇文章中展示了更加详细的原理：《Mimikatz DCSync Usage, Exploitation, and Detection》
哪些用户拥有域复制权限？
- Administrators
- Domain Admins
- Enterprise Admins
使用DcSync技术攻击的前提是获取域管理员权限。
什么是域复制权限 — 域扩展权限
Windows活动目录除了支持常规权限以外，还拥有自身对扩展权限，这些扩展权限与常规权限等效，主要是为了限定某些特殊的行为而制定的。
常规权限：
- 读取
- 写入
- 执行
DS-Replication-Get-Changes
从指定NC复制更改所需的扩展权限。
Entry | Value |
CN | DS-Replication-Get-Changes |
Display-Name | Replicating Directory Changes |
Rights-GUID | 1131f6aa-9c07-11d1-f79f-00c04fc2dcd2 |
为了方便未来扩展新的特性，每一个扩展权限都具有一个GUID值，如果要对域对象赋予这个权限，可以传入这个GUID值。GUID等效于权限常量。
支持版本：
DcSync后门实现
通过调用活动目录自身独有的COM组件接口，可以获取域对象的安全描述符，修改方式与本地修改ACL没有太多差别。
Powerview实现了Powershell版本的DCSync后门植入：
我这里实现了一个C++版本的：
实现过程：
- 获取IADsSecurityDescriptor接口指针
- 获取IADsAccessControlList接口指针
- 获取IADsAccessControlEntry接口指针
- 调用IADsAccessControlList::AddAce添加ACE
- 调用IADs::put更新
DCSync权限检测
https://github.com/cyberark/ACLight 能够列出所有用户的ACL，可以根据结果进行匹配DS-Replication-Get-Changes权限。
参考链接：