以3D加速突破Edge沙盒 腾讯安全湛泸实验室研究成果获TSec专业奖

  作为IE的接替者，Edge浏览器被微软寄予厚望。除技术的升级和扩展功能之外，安全也是微软重点投入的领域。沙盒的引入极大地增强了浏览器抵御攻击的能力，但在永无休战的网络攻防战场，没有永恒的安全，只有及早发现漏洞才能无惧攻击。

  在8月28日举办的互联网安全领袖峰会（CSS 2018）腾讯安全探索论坛（TSec）上，来自腾讯安全湛泸实验室的高级安全研究员Rancho Han和陈楠在议题《打破Win10叹息之壁：利用3D加速突破Edg沙盒》中，展示了团队在Edge浏览器漏洞挖掘、Windows内核研究方面的最新成果。凭借在微软内核上的深度研究，该议题获得TSec专业奖。

（腾讯安全湛泸实验室高级安全研究员Rancho Han、陈楠在TSec 2018上）

  Win32k filter绕过之路被堵死后 3D渲染接口成新隐患

  沙盒也称沙箱（sandbox），是一种计算机安全领域的虚拟技术。当某个程序试图发挥作用时，安全软件可以先让它在沙盒中运行，如果含有恶意行为，则禁止程序的进一步运行，从而避免其可能对系统造成的危害。微软Edge浏览器的沙盒，裁减掉许多对系统资源、接口和设备的访问能力，为系统筑起了一道高墙。

  但沙盒的存在并不会让Edge浏览器 “高枕无忧”，只不过又开拓了一个攻防的新战场。在今年4月的荷兰阿姆斯特丹举行的HITB大会上，Rancho Han首次公布了三种不同的沙盒逃逸方式，及一个罕见的Win32k filter的绕过方法，获得微软官方致谢。但同时微软方面也在大会上发声，“Win32k filter的利用到此为止了”。

  Rancho Han对此表示，自此之后，随着被Win32k filter过滤的列表不断扩大，想要再通过Win32k访问系统内核的路已经逐渐被堵死。但是在研究函数调用的过程中，研究人员发现了一个有意思的现象，很多NtGdiDDI打头的函数其功能是由Windows DirectX的图形内核子系统实现的。研究人员敏锐的意识到，DirectX可能是一个突破口。

  陈楠解释到，DirectX作为微软提供的3D渲染接口，必须与显卡打交道，那么DirectX内核的一部分则属于Windows显示驱动框架。这样一来系统内核则必须与接口和驱动产生联系，这些驱动既有微软提供的也有第三方的，至此，新的安全隐患已经在地平线上隐隐浮现了。

  突破沙盒的最后一击：编号CVE-2018-0977漏洞

  研究人员详细地分析了DirectX kernel、MMS系列（MMS1和MMS2）、Miniport driver以及第三方驱动、接口的攻击面。以此为基础，开展进一步的随机化和模糊测试。

  随后，Rancho Han介绍了一个去年10月底模糊测试检出的漏洞案例，编号CVE-2018-0977。研究过程中，经过特殊构造的条件和属性，当用户给子系统发送命令时，子系统在将命令转发给系统进程的时候Basic Render Engine（基本渲染引擎）对用户参数缺少有效的校验，这导致内核访问无效内存造成一次系统崩溃。此后，还相继发现了三个相似的漏洞。

  但是，找到漏洞并不意味着可以直接以此突破Edge沙盒，还需要在系统重重防御之下构建一个苛刻的攻击环境。沙盒高墙一侧的系统资源已经近在咫尺了，而抵达的路径却隐匿不见。模糊测试是在用户进程，但漏洞路径执行和崩溃却是在系统进程。这时，还需要另一个漏洞来引导研究人员找到道路入口。

  研究人员重新回溯已经检测出的漏洞，发现1709号测试结果新增的API（应用程序编程接口）在安全上考虑不周。陈楠介绍到，团队以此为突破口实现了在内核中分配任意大小的池内存，并且将池内存中的内容完整的读取出来。

  最后，陈楠揭晓了其团队如何跨越了突破沙盒的“最后一公里”——先触发一次信息泄露然后获得NT的地址，并计算出ROP in kernel的指令地址。将ROP数据布置好，再触发一次信息泄露，获得布置的内核数据地址。将这个地址填充到CVE-2018-0977漏洞，触发之后便可实现在内核进行ROP，实现对系统资源的改写，最突破了Edge的沙盒。