マイクロソフトの重大なセキュリティ脆弱性分析: Windowsシステムが完全に制御される可能性がある

最近、マイクロソフトが発表したセキュリティパッチで、深刻なwin32k特権昇格の脆弱性が修正されました。この脆弱性は主に古いWindowsシステムのバージョンに存在し、Windows 11には影響がないようです。この記事では、現在のセキュリティ対策が進化する中で、攻撃者がどのようにこのような脆弱性を利用し続ける可能性があるかを分析します。

脆弱性の背景

これは未公開の「ゼロデイ」脆弱性であり、ハッカーがシステムに気付かれずに悪用することができ、非常に大きな破壊力を持っています。この脆弱性を通じて、攻撃者はWindowsシステムの完全な制御を取得し、個人情報の盗難、システムのクラッシュ、データの損失などの深刻な結果を引き起こすことができます。Web3ユーザーにとって、秘密鍵とデジタル資産が盗まれる可能性があります。より広い範囲で見ると、この脆弱性はWeb2インフラストラクチャ上で動作する全体のWeb3エコシステムにも影響を与える可能性があります。

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パッチ分析

パッチコードを分析した結果、問題はあるオブジェクトの参照カウントが多く処理されたことに起因していることがわかりました。さらに、初期のソースコードのコメントを確認したところ、以前のコードではウィンドウオブジェクトのみをロックしており、ウィンドウオブジェクト内のメニューオブジェクトをロックしていなかったため、メニューオブジェクトが誤って参照される可能性があることがわかりました。

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脆弱性の検証

私たちは、脆弱性を引き起こすために特別な多層メニュー構造を構築しました。重要なポイントは次のとおりです:

1. 最下層メニューはシステムメニュータイプでなければなりません
2. トップレベルメニューもシステムメニューである必要がありますが、特定のシステムメニュー項目を削除する必要があります。
3. 中間層メニューの参照関係を削除する
4. スムーズなリリースプロセスを確保するために、中間層メニューを追加します。

この方法では、重要な関数が戻るときにターゲットメニューオブジェクトを解放でき、その結果、後続の参照が無効になります。

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エクスプロイト

全体の考え方は、この脆弱性を利用して任意のメモリ読み書きを実現し、プロセスのトークンを変更してシステム権限を取得することです。主なステップは次の通りです:

1. UAFの脆弱性を利用してウィンドウの追加データサイズを制御する(cbwndextra)
2. 安定したメモリレイアウトを構築する
3. 信頼性のある読み書きプリミティブを実現する
4. プロセストークンを特定して修正する

重要な点は、どのようにしてバグを利用して最初のデータ書き込みを実現するかです。私たちは最終的に、ウィンドウの再描画関数内のフラグを利用して実現することに決めました。

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安定性を確保するために、私たちは複数のウィンドウオブジェクトとウィンドウクラスオブジェクトを含む連続したメモリレイアウトを慎重に設計しました。漏洩したカーネルハンドルアドレスを通じて、メモリレイアウトが期待通りであるかどうかを確認します。

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読み書きプリミティブに関して、GetMenuBarInfoやSetClassLongPtrなどのAPIを使用しました。トークンの変更を除いて、ほとんどの書き込み操作は最初のウィンドウオブジェクトのクラスオブジェクトを通じて実現されます。

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サマリー

1. マイクロソフトはRustを使用してwin32k関連コードを再構築しており、将来的にはこの種の脆弱性が完全に解決される可能性があります。

2. 脆弱性の悪用プロセスは比較的簡単で、主にデスクトップスタックハンドルアドレスの漏洩に依存しています。

3. この脆弱性の発見は、より充実したコードカバレッジ検出のおかげかもしれません。

4. メモリレイアウトと異常データの読み書きの検出は、このような脆弱性を発見するのに役立ちます

総じて言えることは、Windowsのセキュリティは常に向上していますが、古いシステムにとっては、こうした脆弱性は依然として深刻なセキュリティリスクであるということです。関係者は警戒を怠らず、システムの脆弱性を迅速に修正する必要があります。

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