奇安信攻防社区-域内提权票据篇之剖析CVE-2021-42278&42287漏洞

域内提权票据篇之剖析CVE-2021-42278&42287漏洞

21年披露了AD域的一个组合漏洞(CVE-2021-42278+CVE-2021-44287)，利用AD域对机器账户的认证缺陷和kerberos协议缺陷，只需一个域用户即可拿到域内最高权限，影响巨大

0x00 漏洞背景
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21年披露了AD域的一个组合漏洞(CVE-2021-42278、CVE-2021-44287)，利用AD域对机器账户的认证缺陷和kerberos协议缺陷，只需一个域用户即可拿到域内最高权限，影响巨大。

0x01 漏洞1
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【CVE-2021-42278】默认情况下加入域内的主机都会创建一个机器账户，该账户名称为机器名加上`$`结尾，加入域的机器默认在`CN=Computers`这个容器里，账户名为`sAMAccountName`属性：

![image-20230801144813190](https://shs3.b.qianxin.com/butian_public/f97092823bff14c39d0a5cd48a8e1ed5bafd958b7cca2.jpg)

1、域中是默认允许域用户创建机器账户的，该属性为`MS-DS-Machine-Account-Quota`(允许用户在域中创建的机器帐户的数量，普通域用户最多可以创建10个该账户)；

2、域控没有针对机器账户名的验证机制，没有校验`sAMAccountName`结尾的`$`，即使删除结尾的`$`照样可以以机器用户身份申请TGT票据。

![image-20230801151014504](https://shs3.b.qianxin.com/butian_public/f7837585a2c49b58a7675fb93daac0713b8ba3e102b02.jpg)

0x02 漏洞2
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【CVE-2021-42287】配合上述漏洞使用，简述一下漏洞原理，创建一个普通机器账户，将其`sAMAccountName`改为和域控机器账户名相同但不以`$`结尾，用该账户进行TGT请求后将`sAMAccountName`改回原名，然后使用之前得到的TGT去申请该主机的ST，在申请服务过程中，由于二次改名后，此时域内已经没有该账户，导致DC找不到它，协议的处理逻辑会自动在主机名后加上`$`继续搜索，结果就会搜索到域控机器账户，然后在PAC中添加信息(这些信息就是域控机器账户的用户名和所在的组)并以域控机器身份签名下发ST，达到了提权操作。

0x03 漏洞利用
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利用第一个漏洞需要注意，机器账户改名之前必须清除SPN值(servicePrincipalName，服务主体名称)，该标志是作为网络控制器服务实例的唯一标识符；域内添加一个机器账户会自动添加四个默认的SPN值(使用脚本：[Powermad.ps1](https://github.com/Kevin-Robertson/Powermad/blob/master/Powermad.ps1))

![image-20230802100610136](https://shs3.b.qianxin.com/butian_public/f68763451459402e2510cd37edb18996e6b699438ac5f.jpg)

![image-20230802100724287](https://shs3.b.qianxin.com/butian_public/f132190477dad33c6126b8dc655be44d19dc5df376f52.jpg)

我们假设不清除SPN，直接修改`sAMAccountName`值结果如下图，后面的Kerberos身份验证使用它来将服务实例与服务登录帐户相关联，会导致请求异常，所以在修改`samAccountName`前要删除其SPN属性。

![image-20230802101504343](https://shs3.b.qianxin.com/butian_public/f8168045f81b8a1c1216a9fab395cd07716388ec79b2f.jpg)

![image-20230802101056262](https://shs3.b.qianxin.com/butian_public/f536487856b26569defd5061f40111778c1b6b933f544.jpg)

我们创建的可利用账户应该是这样：第一步清除SPN值，第二步改名为域控机器名(使用脚本：[PowerView.ps1](https://github.com/PowerShellMafia/PowerSploit/blob/dev/Recon/PowerView.ps1))

![image-20230802101434762](https://shs3.b.qianxin.com/butian_public/f392630395eff0da5249d64cc3257add157645d8cd922.jpg)

![image-20230802101753527](https://shs3.b.qianxin.com/butian_public/f39704125a8ea1b05bef8e795ea9af1aaad529ca6f8a9.jpg)

### AS-REQ

这里我们以创建的机器账户利用 [Rubeus工具](https://github.com/r3motecontrol/Ghostpack-CompiledBinaries/blob/master/Rubeus.exe) 发出请求：`.\Rubeus.exe asktgt /user:"sAMAccountName" /password:"Password" /domain:"domain.local" /dc:"sAMAccountName.domain.local" /nowrap`

![image-20230802102138725](https://shs3.b.qianxin.com/butian_public/f81333503e1fa3c4f444c312e22fd458ed505511d2e83.jpg)

进行身份验证的账户名，这里是我们修改后的`DC`：

![image-20230802102427636](https://shs3.b.qianxin.com/butian_public/f32737708f24304de9c7ceb6aaf06c84abf924fd9366c.jpg)

### AS-REP

![image-20230802102605797](https://shs3.b.qianxin.com/butian_public/f121167aa198e2a07a34da889c205d9f4515b1e2d8687.jpg)

到这一步，PAC中的Group RID还是515(Domain Computers这个组)，即ticket中所代表的身份还是我们创建的这个机器账户：

![image-20230816100328132](https://shs3.b.qianxin.com/butian_public/f406773092fa91757c4873bfd9f97922639947c47ee4d.jpg)

![image-20230802181402515](https://shs3.b.qianxin.com/butian_public/f109388cf916b1836c549f65af23bebee44b41c4fedff.jpg)

这里参考 [在Wireshark中解密Kerberos](https://wiki.wireshark.org/Kerberos.md)，即可解密数据包中的PAC，步骤如下：

```php
1、在域控导出ntds.dit和system.hive
vssadmin create shadow /for=C:
copy \\?\GLOBALROOT\Device\HarddiskVolumeShadowCopy1\Windows\NTDS\NTDS.dit C:\ntds.dit
copy \\?\GLOBALROOT\Device\HarddiskVolumeShadowCopy1\Windows\System32\config\SYSTEM C:\system.hive
vssadmin delete shadows /all
2、使用esedbexport工具导出表文件，这里没有该工具需要编译一下(建议在linux环境编译)，下载并解压：https://github.com/libyal/libesedb
sudo apt-get install autoconf automake autopoint libtool pkg-config
./configure
make
make install
sudo ldconfig
3、将导出的ntds.dit以及system.hive复制到Linux中与esedbexport同目录下即：/usr/local/bin，并执行命令，可以将ntds.dit导出成多个文件，文件会存放在当前目录的ntds.dit.export目录内
esedbexport ntds.dit
4、使用NTDSXtract导出需要的keytab，这里使用python2
git clone https://github.com/csababarta/ntdsxtract.git
cd ntdsxtract/ && python -m pip install pycryptodome
esedbexport ntds.dit
python2 dskeytab.py ntds.dit.export/datatable.4 ntds.dit.export/link_table.6 system.hive /usr/local/bin/ntdsxtract/ 1.keytab
# datatable.*以及link_table.*都是esedbexport处理ntds.dit之后存在ntds.dit.export中的文件
# system.hive 是之前导出的文件
# /usr/local/bin/ntdsxtract/是当前ntdsxtract目录
# 1.keytab是最后我们需要的keytab文件
5、获取1.keytab后，把该文件导入到Wireshark中，编辑->首选项->Protocols->KRB5，勾选"Try to decrypt Kerberos blobs"，然后开始抓包即可，wireshark会自动对当前的数据包进行解密尝试，如果解密成功，就会是显示蓝色，不成功就是黄色。
```

将机器账户改除域控机器名之外的名，这里改回原名：

![image-20230802113415705](https://shs3.b.qianxin.com/butian_public/f222745a6669fc1468f66ff3255b31f9fcd45f47d184a.jpg)

接下来准备请求 ”这台域内已经不存在的机器“ 上的服务票据。

### TGS-REQ

以`Administrator`的身份请求 “这台域内已经不存在的机器” 上的cifs服务票据：`Rubeus.exe s4u /self /impersonateuser:"Administrator" /altservice:"cifs/DomainController.domain.local" /dc:"DomainController.domain.local" /ptt /ticket:[Base64 TGT]`

注意这里使用的是S4U2self协议，为什么要用这个协议来请求我们后面阐述，先看这样请求发生了什么？貌似已经成功申请了一张高权限票据：

![image-20230803110941208](https://shs3.b.qianxin.com/butian_public/f26134511d9d9390ddd2a13e0844d0376f82cb634dc6d.jpg)

### TGS-REP

![image-20230803105024220](https://shs3.b.qianxin.com/butian_public/f3513945475d5b44e24bdccd7d7dafa762c3301126cb5.jpg)

果然到这一步，PAC中的User RID已经变成了500即Administrator，Group RID为513即Domain Users组：

![image-20230816095928517](https://shs3.b.qianxin.com/butian_public/f407694b89b1fb198aabbb2f0af6a0cdcfafc5cabe53a.jpg)

使用 `klist` 命令查看主机上的票据：

![image-20230802185355716](https://shs3.b.qianxin.com/butian_public/f40443846e306689b8d0a09c7babab17577faf363ab60.jpg)

成功访问域控服务：

![image-20230802130034616](https://shs3.b.qianxin.com/butian_public/f783967046529a85e073bf3fe746000d260105bbcd6a8.jpg)

0x04 漏洞成因
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这里我们来分析一下为什么要使用S4U2self协议？

S4U2self(Server-for-User-to-Self)是 Kerberos 协议中的一种扩展，用于允许Service代替用户向KDC发起服务票据的请求，而无需用户的明文凭证，目的是为了简化服务器的授权，以便调用者自身受益。

![image-20230802152243565](https://shs3.b.qianxin.com/butian_public/f8847955e2fbac72cb5a854dc9d5e792b6b55f0cb1088.jpg)

```php
1、用户向服务1发出请求，服务1已通过KDC进行身份验证并获得其TGT，但服务1没有用户的授权数据；
2、服务1通过S4U2self扩展代表指定用户请求服务票证，用户由S4U2self数据中的用户名和用户域名来标识；
3、KDC返回一个服务票据到服务1，就像用户使用自己的TGT请求的一样，服务票证包含用户的授权数据；
4、服务1可以使用服务票据中的授权数据来满足用户的请求，然后该服务响应用户。
```

这里从协议代码处理逻辑层面再分析下具体过程，参照 [从XP源码泄露看nopac漏洞](https://mp.weixin.qq.com/s/Ar8u_gXh2i3GEcqdhOD8wA) 这篇分析文章，可总结漏洞成因如下：

KDC Server是如何处理S4U和非S4U请求中的PAC，从`KdcInsertAuthorizationData`函数中可以找到:

1.如果不是S4U的请求，则直接从TGT的AuthData中提取PAC(沿用最初的PAC，最初的PAC在AS-REP阶段凭请求用户身份生成)；

2.如果是S4U请求，首先调用`KdcGetS4UTicketInfo`请求，这个请求的处理逻辑中又调用了`KdcGetTicketInfo`，然后再调用`kdcGetPacAuthData`函数来构造PAC data。

这里的两个函数应该就是漏洞点所在：

- `KdcGetTicketInfo`函数，用于从Ticket中获取TicketInfo，该函数会对请求的服务账户名进行顺序判断:
    
    首先判断是否是krbtgt账户，如果是，则直接调用函数获取TicketInfo --&gt; 如果不是，会查找传入的用户名判断是否是本域的用户 --&gt; 如果在域内找不到用户名则会给传入的用户名加上`$`继续查找 --&gt; 仍未找到则查找其 `altSecurityIdentities` (Alternate Security Identities，备用安全标识)属性的value。这就是导致漏洞产生的一个重要原因，由于我们的改名操作，此时域内已经没有一个Service的`sAMAccountName`为`DC`，根据处理逻辑会继续加`$`进行重试，必然会匹配上域控的机器账户`DC$`，所以此时就是域控机器向KDC发起申请ST请求。
    
    通过这个函数还是还无法解释为什么获取`DC`的TGT之后，通过S4USelf请求`DC$`的TGS可以成功？按理说我们是拿着`DC`这个机器账户的TGT去请求ST最终获取的ST也应该是这个账户权限的，最终是如何提权到域管的？
- `kdcGetPacAuthData`函数，这个函数在处理PAC存在缺陷，网上其它文章说的“若原票据不存在PAC，则会构造一个新的PAC；若无法构造，则直接复制PAC”，其实并不是`TGS_REQ`中没有携带PAC然后才去生成PAC，而是正常的S4U请求就会重新生成对应模拟用户的PAC到Ticket中，这里我们是用`Administrator`用户去请求，所以自然会生成高权限票据。

```ASN.1
//这里对比一下S4U的if逻辑与这个else if逻辑，所调用的生成PAC函数       
        KerbErr = KdcGetPacAuthData(
                     S4UUserInfo,
                     &S4UGroupMembership,
                     TargetServerKey,
                     NULL,                 // no credential key
                     AddResourceGroups,
                     FinalTicket,
                     S4UClientName,
                     &NewPacAuthData,
                     pExtendedError
                     );

KerbErr = KdcGetPacAuthData(
                        UserInfo,
                        &GroupMembership,
                        TargetServerKey,
                        NULL,               // no credential key
                        AddResourceGroups,
                        FinalTicket,
                        NULL,               // no S4U client
                        &NewPacAuthData,
                        pExtendedError
                        );
```

利用`S4U2Self`协议请求的数据包有什么不同？

在`S4U2Self`协议扩展中，Service会使用自己的TGT并添加一个新的padata，就是`PA-FOR-USER`结构：

![image-20230802145638836](https://shs3.b.qianxin.com/butian_public/f8715176458e00a0c4ba848f765731211e90bc26c25d0.jpg)

这个函数原型如下：

```ASN.1
PA-FOR-USER ::= SEQUENCE {
       -- PA TYPE 129
       userName              [0] PrincipalName,
       userRealm             [1] Realm,            
       cksum                 [2] Checksum,             
       auth-package          [3] KerberosString
    }
```

参数可以通过数据包看到其含义：

```php
userName    为administrator，所以我们猜测KdcGetPacAuthData()，取的就是PA-FOR-USER结构中的name；
userRealm   为域名USER.COM
Checksum    之前文章提到的PAC尾部签名
auth-package用于验证用户身份的验证机制的字符串名称，必须将其设置为字符串“Kerberos”。
```

0x05 防御措施
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1. 安装微软的补丁`KB5008602` 和 `KB5008380`；
2. 限制域内可创建机器账户的用户权限，修改`MachineAccountQuota`的属性值为0；
3. Tips：在域内创建一个机器账号，将其`samAccountName`改为DC的主机名，因为域内`sAMAccountName`是唯一的，不能重复，所以攻击者就无法创建与域控同名的主机名。

0x06 日志检测
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1、Name impersonation 可通过分析以下安全日志

```php
【4741事件】  创建机器账号 
【4742事件】  删除SPN     
【4781事件】  修改sAMAccountName
```

2、KDC bamboozling 可通过分析以下安全日志

```php
【4768事件：请求TGT】 TargetUserName(发起Kerberos身份验证请求的用户名)为域控主机名而不是主机名+$
【4769事件：请求ST】  TargetUserName不包含$(区分正常的机器账户请求)，并且ServiceName(请求服务的名称)为域控主机名并不是主机名+$
```

0x07 参考文章
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[https://mp.weixin.qq.com/s/Ar8u\_gXh2i3GEcqdhOD8wA](https://mp.weixin.qq.com/s/Ar8u_gXh2i3GEcqdhOD8wA)

<https://exploit.ph/cve-2021-42287-cve-2021-42278-weaponisation.html>

[https://learn.microsoft.com/en-us/openspecs/windows\_protocols/ms-sfu/1fb9caca-449f-4183-8f7a-1a5fc7e7290a](https://learn.microsoft.com/en-us/openspecs/windows_protocols/ms-sfu/1fb9caca-449f-4183-8f7a-1a5fc7e7290a)

发表于 2023-08-28 09:00:00
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分类：内网渗透

域内提权票据篇之剖析CVE-2021-42278&42287漏洞

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