怎么進行Office Open XML wwlib模塊解析混淆漏洞分析

這篇文章給大家介紹怎么進行Office Open XML wwlib模塊解析混淆漏洞分析，內容非常詳細，感興趣的小伙伴們可以參考借鑒，希望對大家能有所幫助。

一、前言

CVE-2017-11826 據說是 360 在 2017 年 9 月底發現的一個關于 XML 格式解析的一個漏洞，之后微軟在 10 月份發布了關于 CVE-2017-11826 的補丁。該漏洞的成因是由于在解析閉合元素時，沒有對元素的完整性做出判斷，導致將當前元素的嵌套關系加上 1。這樣的話 wwlib 模塊在處理閉合標簽時，會錯誤的使用父級元素 w:name 屬性 +44 的地址進行虛函數調用，攻擊者通過修改 w:name 屬性，就可以進行任意地址調用。

受影響的 Office 版本。

二、調試環境

操作系統：Windows 7 + VMware

調試工具：x64dbg

漏洞樣本：POC

補丁地址：https://portal.msrc.microsoft.com/en-US/security-guidance/advisory/CVE-2017-11826

三、調試分析

從 GitHub 上下載關于 CVE-2017-11826 漏洞的文件夾，解壓后發現包括解壓過的 docx 文件、README 文件、俄文文檔，俄文文檔沒有仔細看，好像是關于漏洞利用的。

包含漏洞的 XML 文件為 document.xml，文件在 `word` 路徑下。打開 document.xml 文件，分析后發現 <w:font> 標簽使用了 </o:idmap> 標簽進行閉合，而 <w:font> 標簽的 w:name 屬性有點奇怪，可能是用于控制某一個地址的值。

將解壓過的 docx文檔重新壓縮，之后使用注冊表附加調試器準備調試。

附加完成之后打開含有漏洞的文檔，運行后觸發異常，其中 call [ecx+4] 指令是利用虛函數表調用虛函數，而 ecx 為虛函數表指針，通過 wwlib.41249DA0 函數返回。

查看堆棧調用，發現用于處理 XML 格式的 msxml 模塊，msxml 模塊通過間接調用 wwlib 模塊去協助解析 XML 格式。暫且將 wwlib.3161309E 函數定為漏洞函數。

對漏洞函數下記錄斷點后查看日志內容，發現漏洞函數被調用了 6 次，結合 document.xml 文件中的標簽元素分析漏洞函數很有可能是用于解析元素標簽的，至于解析的是什么，目前還不清楚。

選取最后一次調用漏洞函數的 esp 下條件斷點，分析漏洞函數處理流程。

函數斷下后從傳入的參數可以發現，esi 可能是儲存標簽信息的數據結構。

單步進入該函數，在如圖所示的位置會取出元素的嵌套關系，此時 <o:idmap> 標簽已經插到了 <w:font> 標簽的后面（以 ":" 符號為分隔符）。而 <w:font> 標簽在未閉合的情況插入了 <o:idmap> 標簽，說明嵌套關系已經被錯誤的解析。

調試到 0x31613084 地址時發現會調用 wwlib.31249DA0 函數，經過分析后發現該函數的返回值和異常處的虛函數表調用有關，所以進入這個函數看看。

通過分析發現該函數對 ecx 和 edx 做了一些簡單的計算，算法為[[ecx]+8]*edx + [[ecx]+C] + [ecx]，計算結果為 0x0751D140；而 ecx 是由 esi 傳入，edx 又等于[[esi]]，所以算法變為[[esi]+8]*([[esi]]-2) + [[esi]+C] + [esi]，由傳入的 esi 控制，經過后面的分析可以得出[[esi]]其實就是當前元素的嵌套等級。

調用完 wwlib.31249DA0 后會將[[0x0751D140+44]+44]地址的值作為虛函數表指針進行虛函數調用，進而觸發異常。如圖所示可以看出[0x0751D140+44]地址被覆蓋成了 <w:font> 元素的 w:name 屬性，所以攻擊者通過修改 <w:font> 標簽的 w:name 屬性就可以做到調用任意地址。

接下來更改樣本中的 document.xml 文件，手動添加 </w:font> 閉合標簽，看看是否會觸發異常。

在漏洞函數處斷下，這時的嵌套等級為 5。

之后通過 wwlib.31249DA0 計算虛函數調用地址為 0x075098F4。由于嵌套等級為 5，所以計算出的結果為 F4（4C*(5 - 2) + 10），之前的為 140（4C*(6 - 2) + 10）。由于嵌套等級由 5 變為 6，導致計算結果出現偏差。

虛函數調用后程序并沒有觸發異常。

四、分析 msxml 模塊處理步驟

為了快速了解 msxml 模塊的處理流程，對調用堆棧中的所有 msxml 模塊函數下記錄斷點，查看日志。

從日志中可以發現漏洞函數的調用都是通過 sub_78887830 函數中的 call [ebx+200] 的指令實現的，但是倒數第二個漏洞函數的調用卻沒有經過 call [ebx+200] 而是直接跳到了 MSO 模塊。

對倒數第二個漏洞函數下斷點。斷下后分析堆棧調用，發現 msxml.78887830 函數中的 call [ecx+20] 的指令也會調用漏洞函數。

這樣的話函數調用流程圖就能分析出來了，函數調用流程如下圖所示：

下面根據 msxml.78887830 函數的最后一次調用，簡單分析 call [ebx+200] 下的函數鏈調用。

在 msxml.78887830 函數開頭會將元素標簽對象儲存在 ebx 中，元素標簽對象儲存當前解析元素的信息，主要是元素的嵌套關系，嵌套等級等。

向下調試后發現 msxml.788872F7 函數會獲取 <w:font> 元素的 w:name 屬性字符的指針。

而下面的 msxml.78887335 函數會獲取 o:idmap 元素字符的指針

獲取完 o:idmap 元素字符的指針后，調用 msxml.788872F7 函數解析 o:idmap 元素，在內存窗口可以看出字符指針已經指向了 incer 的位置，說明已經把 idmap 標簽解析出來了。

之后調用 msxml.788873F0 計算元素的嵌套等級，可以看出元素的嵌套等級計算出為 6，但此時元素的嵌套等級依舊是 5，還沒有更新為 6。

在將 [ebx+1e8] 賦值給 eax 之后，發生了跳轉，從而跳過了 call [ecx+20] 的調用轉而進行 call [ebx+200] 的調用。

調用的函數為 mso.32751CAA，其實 MSO 模塊的函數調用沒有太大的作用，只是給后面 wwlib 模塊的做間接處理。

到達 0x32751D5C 的位置后執行 call [ecx+20] 指令調用 sub_3277FAC0 函數，此時 esi = [esi+60]。

接著 sub_3277FAC0 函數中會執行 call [eax+10] 指令調用 wwlib.3127D3FB。

進入 wwlib.3127D3FB 函數之后繼續向下調試，此時 [[esi+b14]] 的地址中儲存著元素的嵌套關系。

之后調用完 wwlib.3127E6B3 函數后會進行一個判斷，如果 ebx 等于 0x80004001 就跳轉。

跳轉完成之后調用漏洞函數，下面的流程剛剛已經分析過了。

根據上面調試分析的結果對其中幾個位置下記錄斷點。查看日志可以發現 msxml.78887830 函數會逐一對元素進行解析，當解析到 <idmap> 標簽時嵌套關系為 5。

但是在異常處嵌套關系為 6，對最后一次調用 msxml.78887830 函數下斷點，查看嵌套關系是何時變為 6 的。

重新運行后斷下，此時嵌套關系為 5。

當調試到 wwlib.3127D3FB 函數中的 0x3128E3AD 位置時，嵌套等級變為了 6，說明 wwlib.312C6142 函數更新了嵌套等級。

接著分析一下 w:name 屬性是何時被復制的。通過對漏洞異常處的分析發現 w:name 屬性儲存在元素對象中，通過對元素對象儲存 w:name 位置下寫入斷點發現在 WWLIB.sub_3127D3FB 函數中會調用 wwlib.3127E773 函數復制 w:name 到元素對象當中，之后漏洞函數中會把 w:name 屬性取出來進行虛函數表調用。

需要注意的是再上面的分析中該跳轉并沒有實現，也就是說這里在復制完 w:name 屬性之后直接返回了。而判斷跳轉的值是由 wwlib.3127E6B3 返回的，進入該函數，分析后發現在函數末尾處會將 0x80004001 賦值給 eax，在這之前會以 0x3149BFA3 作為基址，以 eax * 4 做為偏移地址進行調用，而 eax 是通過 [ebp-1c] 傳進來的，對該位置下記錄斷點后查看日志。

根據日志可以發現當 [ebp+1c] 的值為 0xFFFF 時才會調用漏洞函數。而且解析 <w:font> 標簽前調用一次，解析 <o:idmap> 標簽后調用一次。

之后把 <o:idmap> 標簽刪除，再對比日志信息。

可以發現只有在 <w:font> 標簽解析前才會將此值設置為 0xFFFF，所以這一個值可能是用于判斷元素是否閉合。

最后總結得出 msxml.78887830 處理標簽元素的流程。當 msxml.78887830 函數解析到 <w:font> 標簽時，會誤以為標簽已經閉合（跳轉值：0xFFFF），從而將 <o:idmap> 標簽插入到 <w:font> 標簽后，接著會把 <w:font> 標簽的 w:name 屬性（假如有的話）添加到對象之中，同時更新元素的嵌套關系（嵌套關系變為 6），導致最后使用 call [ecx+4] 進行虛函數表調用時虛表指針被錯誤的覆蓋成了    w:name 屬性中的數據觸發了異常。

一些關鍵的數據及函數調用。

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