物联网安全实战从零开始-飞塔(Fortinet)防火墙认证绕过漏洞

 

本环境是蛇矛实验室基于"火天网演攻防演训靶场"进行搭建，通过火天网演中的环境构建模块，可以灵活的对目标网络进行设计和配置，并且可以快速进行场景搭建和复现验证工作。

背景

Fortinet FortiOS是美国飞塔（Fortinet）公司的一套专用于FortiGate网络安全平台上的安全操作系统。该系统为用户提供防火墙、防病毒、IPSec/SSLVPN、Web内容过滤和反垃圾邮件等多种安全功能。10月10日，Fortinet官方发布安全公告，修复了其多个产品中的一个身份验证绕过漏洞（CVE-2022-40684），其CVSSv3评分为9.8。攻击者可以通过向易受攻击的目标发送特制的 HTTP 或 HTTPS 请求，有权访问管理界面的远程攻击者可以执行管理员操作。

漏洞分析

CVE信息中说明了该漏洞为身份认证绕过漏洞，并且可以RCE。在开始分析前，我们需要先搭建漏洞环境。由于该漏洞影响范围如下，这里我使用防火墙的版本为forigate-vm64 7.2.1，内部 Fotios 版本与防火墙版本一致。

 

FortiOS 版本 7.2.0 - 7.2.1
FortiOS 版本 7.0.0 - 7.0.6
FortiProxy 版本 7.2.0
FortiProxy 版本 7.0.0 - 7.0.6
FortiSwitchManager 版本 7.2.0
FortiSwitchManager 版本 7.0.0

 

下面开始配置Fortigate防火墙，使其能够与我们的攻击机网络互通。

注意：Fortigate-VM-7.2.0以后使用新的证书方式，需要有fortinet账号获得永久试用，这里需要fortigate联网。

使用浏览器访问ip后，使用admin:password进行登录，登录后界面如下所示。至此，fortigate环境已配置完毕，接下来我们进行分析。

libguestfs 是一组 Linux 下的 C 语言的 API ，用来访问虚拟机的磁盘映像文件，几乎可访问任意类型的文件系统。debian系安装命令为"sudo apt install libguestfs-tools"，安装完成后会有很多"virt-开头的命令。

将fortios.vmdk从下载好的fortigate压缩包中解压出来，使用"sudo virt-filesystems -a fortios.vmdk"也是查看磁盘的分区情况。然后使用"sudo guestmount -a fortios.vmdk -m /dev/sda1 --ro mount_dir_name"进行挂载。

mount成功后，rootfs.gz为文件系统压缩包，我们将其复制出来。

rootfs.gz解压后为rootfs，使用"cpio -i 2> /dev/null < rootfs"命令进行提取。提取后发现大量文件系统的目录和.tar.xz文件，.tat.xz文件使用xz解压时会失败，我们可以使用文件系统中自带的(sbin/xz)程序进行解压，这里只需注意它的链接器路径(将其修改至主机系统的链接器路径)，我们patch后并保存。

xz解压后提取出各个文件系统目录，进入到bin目录后寻找httpsd程序。httpsd是init程序的软连接，并且这里可以看出init程序非常大，逆向该程序比较费时。所以我们可以根据调试信息先来逆向程序逻辑。

运行以下命令开启httpsd程序的调试信息，当开启调试信息后，当我们对fotigate的web服务进行操作时，该操作的信息就会打印到屏幕上。

 

diagnose debug enable
diagnose debug application httpsd -1
diagnose debug cli 8

 

调试开启后，下面以登录授权访问api为例，简单分析一下流程，当我们在浏览器输入admin:password点击登录后访问api打印的调试信息如下

我们根据调试信息打印的字符在程序中进行搜索，根据字符串引用进行定位，发现程序执行了fweb_debug_init函数

大致浏览一遍后发现后发现程序使用了Apache Portable Runtime库，我们可以根据函数库对函数的使用进行查询。这里的apr_table_get函数为从表单中取出key值对应的value。

对fweb_debug_init函数进行交叉引用，发现sub_C4BF20调用了fweb_debug_init函数，这个函数与上面中的调试信息并无联系，我们继续往上跟。

sub_C4C480调用了sub_C4BF20函数，并且后面的fweb_debug_final函数与上面图中最后登录成功后的最后产生的调试信息相同。那么fweb_debug_init与fweb_debug_final之间的俩个函数v3[1]函数和sub_C4C2A0产生了大量调试信息。我们跟进分析一下v3[1]函数

v3由参数a2赋值，a2为sub_C4C480函数的参数，

a2参数为off_3FEA400函数数组的地址

off_3FEA400函数数组为传入sub_C4C480函数的参数，当函数执行完fweb_debug_init后，通过参数加索引的方式调用相应hanler函数，这里v3[1]执行sub_c929F0函数

sub_c929F0函数中调用了api_check_access函数，并且程序会根据api_check_access返回值返回用户对应响应码的reponse。我们进入api_check_access函数中进行查看

api_check_access函数的返回值由几个子函数共同决定，当我们根据调试信息追函数流程时，发现在api_check_access中并没有输出任何调试信息，而是在sub_c929F0函数中调用了handle_cli_request输出了调试信息。同时handle_cli_request函数输出完vdom "root"后，该handler函数执行完毕并返回执行fweb_debug_final函数，随后结束该次event响应。

上面我们大概知道了访问api时程序执行大概流程，但是具体细节和身份验证的流程我们还是不知道。下面我们直接用已公开的poc进行测试，并关注其调试信息以方便逆向。

此时调试如下，我们发现和上面已授权登录相比，多了俩条调试信息，分别是fweb_authorize_all和api_access_check_for_trusted_access，下面我们跟进去分析一下。

当我们跟进去时发现sub_C4AC70函数先调用了sub_C4B590函数，然后ap_hook_handler hook前面我们分析的sub_C4AC60函数。sub_C4B590也同样是ap_hook_check_access_ex hook的fweb_authorize_all函数。那么到此所有的流程我们已经知道了，接下来我们分析一下漏洞是如何形成的。

在认证过程中，函数首先调用fweb_authorize_all判断v2+64是否等于"127.0.0.1"，即判断是否本机访问，如果本机访问则sub_C50E80函数内部继续判断接口如果是否为vsys_fgfm接口。随后取Forwarded头的value值，strstr函数查找"for="的位置，随后执行if结构体内容，再次判断Forwarded_header_content_tmp中是否存在"by"字符，如果判断不通过并不会进入到api_check_access函数中。

api_access_check_for_trusted_access函数中调用sub_C510D0，传入参数为"Node.js"

sub_C510D0函数中判断表单中User-Agent的value值是否与Node.js是否相同

如果不是"Node.js"，则判断User-Agent的value值是否与Report Runner是否相同

进入到过以上俩种方式中的某一种，用户赋值为"Local_Process_Access"，此时会绕过身份认证。也就是说要想攻击成功，需要设置Forwarded头value值必须为"for="，后面可以设置127.0.0.1来隐藏防火墙中的攻击记录，而User-Agent的value可以设置"Node.js"和"Report Runner"俩种中的一个。

以上俩种绕过测试只在Fortigate-VM-7.2.1(Fortigate-VM-7.2.0由于没有镜像所以没有测)有效，当fortigate-vm版本在7.0.0-7.0.5中User-Agent需要为Node.js(7.0.6没测)。

漏洞复现

未攻击前，使用ssh连接fortigate的admin用户需要密码登录。

使用kali生成ssh-pulibc-key，然后利用漏洞绕过身份认证，并使用PUT方法设置fortigate的ssh-public-key1(实现这种攻击方式需设置User-Agent头为"Report Runner")，点击send进行攻击(或使用github已公开的exp脚本进行攻击)。

出现"SSH key is good."后，说明攻击成功，此时使用ssh连接fortigate防火墙则需不要输入密码。获取fortigate终端后，可执行任意命令。

总结

我们这一小节简单了解了身份认证绕过流程，分析并复现了fortigate防火墙身份认证绕过漏洞的形成过程以及如何利用。

 

蛇矛实验室成立于2020年，致力于安全研究、攻防解决方案、靶场对标场景仿真复现及技战法设计与输出等相关方向。团队核心成员均由从事安全行业10余年经验的安全专家组成，团队目前成员涉及红蓝对抗、渗透测试、逆向破解、病毒分析、工控安全以及免杀等相关领域。

　审核编辑：汤梓红