某设备CoAP协议漏洞挖掘实战

IoT 2年前 (2022) admin

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某设备CoAP协议漏洞挖掘实战

本文为看雪论坛优秀文章

看雪论坛作者ID：风亦映寒

发现看雪等国内安全论坛好像CoAP协议相关内容很少，以及CVE中基本也是CoAP协议库存在的漏洞，所以将最近对某设备CoAP漏洞挖掘的相关分析整理记录一下。

CoAP原理简要介绍（具体可以看rfc文档）

CoAP可以简单的当做基于UDP协议的轻量化HTTP协议。

协议栈：

Constrained RESTful Environments (CoRE)

基于REST
应用于受限节点和网络
帮助client对server进行Resource Discovery

CoAP Resource Discovery 机制

基于CoRE
使用/.well-known/core 作为 Well-Known URI，详见 rfc8615
例: CoAP server 提供了2个资源

REQ: GET coap://server:port/.well-known/core
RES:  2.05 Content  </sensors/temp>;if="sensor",  </sensors/light>;if="sensor"

安全机制

CoAP 有四种安全机制：NoSec， PreSharedKey ，RawPublicKey，Certificate, 但是只有NoSec和RawPublicKey是强制实现的。

NoSec：no protocol-level security （DTLS is disabled）
PreSharedKey: DTLS is enabled. 基于pre-shared keys进行认证。
Certificate: DTLS is enabled. 基于具有X.509证书的非对称密钥进行认证。
RawPublicKey：DTLS is enabled. 基于 raw public key进行认证。

CoAP 本身没有实现认证和授权机制，而是通过 communication security（IPsec，DTLS）和object security 来完成。

安全考虑

协议解析和URI的处理

传入数据包的处理逻辑可能存在漏洞

代理和缓存

代理会破坏IPsec或DTLS的保护

反射攻击

由于UDP协议无法验证源地址导致的反射攻击

关于这个有一些相关的报告

https://www.netscout.com/blog/asert/coap-attacks-wild

https://anquan.baidu.com/article/807

IP地址欺骗攻击

发送伪造的ACK等消息

Cross-Protocol Attacks

通过伪造源地址，导致绕过防火墙规则达成的攻击

实战

CoAP协议默认端口为5683或5684，端口为5683时的安全机制为NoSec， 5684则是开启了DTLS。看了下设备端口开启的5683。

udp        0      0 0.0.0.0:5683            0.0.0.0:*

如下，设备实现了基于CoRE 的 Well-Known URI。

if ( *((_BYTE *)v21->hdr + 1) == 1 && !memcmp(key, &unk_A0DC, 4u) ){  coap_log_impl(7, "create default response for %sn", ".well-known/core");  v22 = wellknown_response(context, node->pdu);}

所以可以直接进行 Resourse Discovery 过程：

import asynciofrom aiocoap import *
async def main():    protocol = await Context.create_client_context()    msg = Message(code=GET, uri="coap://192.168.1.1:5683/.well-known/core")    response = await protocol.request(msg).response    print(response.payload)
asyncio.run(main())

可以看到，CoAPserver 提供了以下资源：

b'</>;title="General Info";ct=0,...</device/inform/boot>;title=device/inform/boot,</device/inform/syncreq>;title=device/inform/syncreq,</device/inform/off>;title=device/inform/off,</device/inform/hb>;title=device/inform/hb,</device/inform/data>;title=device/inform/data,</device/cmd/file>;title=device/cmd/file</async>;ct=0'

逆向对应二进制看到的代码实现，对应的函数名和URI也可以推测下对应功能。

void *__fastcall start_coap_server_thread(void *a1){ pthread_t v1; // $v0 v1 = pthread_self(); pthread_detach(v1); ... registerCoapMethod("device/inform/boot", coapboot_handler) registerCoapMethod("device/inform/syncreq", coapsync_handler) registerCoapMethod("device/inform/off", coapoff_handler) registerCoapMethod("device/inform/hb", coaphb_handler ) registerCoapMethod("device/inform/data", coapdata_handler) registerCoadMethod("device/cmd/url", coapdata_url_handler) ... startCoapService("0.0.0.0", 5683); return 0;}

剩下的就是对这些函数进行进一步漏洞挖掘了。

挖掘成果：

1、coapsync_handler函数会将设备SSID，Pwd等参数返回给client，导致了信息泄露，比较鸡肋的一个洞。

...cJSON_AddItemToObject(v73, "SSID", v13);v14 = cJSON_CreateString(&v83[136]);cJSON_AddItemToObject(v73, "SecurityMode", v14);v15 = cJSON_CreateString(&v83[72]);cJSON_AddItemToObject(v73, "Pwd", v15);...

2、Url字段数据导致的命令注入。

recv_cmdfile_handler会调用到cmdupgrade_parse。

cmdupgrade_parse会从post的cjson数据中解析出Url的值

v17 = cJSON_GetObjectItem(v9, "Url");    v18 = v17;    if ( v17 )    {      v19 = *(const char **)(v17 + 16);      v20 = 0;      if ( v19 )      {        v21 = strlen(v19);        v20 = malloc(v21 + 1);        v22 = strlen(*(const char **)(v18 + 16));        memset(v20, 0, v22 + 1);        strcpy((char *)v20, *(const char **)(v18 + 16));      }

最终会调用函数do_upgrade, 而Url字段数据会拼接到system执行的命令中，达成未授权RCE。

do_upgrade

int __fastcall do_upgrade(const char *Url){...  if ( !strcmp((const char *)v35, "XXXX-XXXXXX") )    snprintf(cmd, 0x180u, "curl %s -o %s%s -k", Url, "/var/tmp/", uri);  else    snprintf(cmd, 0x180u, "wget -q -P %s %s", "/var/tmp/", Url);  system(cmd);}