漏洞描述
Windows 事件跟踪 (ETW) 机制允许记录内核或应用程序定义的事件以进行调试。 开发人员能够启动和停止事件跟踪会话，检测应用程序以提供跟踪事件，并通过调用 ETW 用户模式 Windows API 集来使用跟踪事件。
最终，这些将导致对内核 (ntoskrnl*ex.e**) 的相应系统调用请求以执行功能。在ETW请求更新周期性捕获状态中，在特定条件下，存在一个use-after-free漏洞，攻击者可以可控地分配一个0x30字节的缓冲区，释放它，然后重用这个缓冲区来执行任意代码。该漏洞于2021年8月末纰漏详情
漏洞详情
使用 NtTraceControl() 函数发送更新定期捕获状态的请求，函数代码为 0x25（EtwFunctionUpdatePeriodicCaptureState） ，则会调用内核态函数 EtwpUpdatePeriodicCaptureState 。
第一次调用会申请一块 TimerContextInfo 内核池。
第二次调用该函数在在内部可以通过传入的参数（控制GUID），导致（调用回调函数）释放到掉内核对象 TimerContextInfo 。
第三次调用该函数将再次访问 TimerContextInfo ，导致UAF
该漏洞在windows 10低版本中并不存在 EtwpUpdatePeriodicCaptureState ，本文以 windows 10 20H2 x64 系统进行Exploit的开发。
ed2k://|file|cn_windows_10_business_editions_version_20h2_updated_march_2021_x64_dvd_ca61aaaa.iso|6074574848|B6741C4E4B09337471B02DC95E953992|/
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漏洞成因
第一次调用 NtTraceControl 函数并发送 EtwFunctionUpdatePeriodicCaptureState 代码，则会调用内核函数 EtwpUpdatePeriodicCaptureState 。
♥ 该函数内部通过传入的LogId获取其对应的 LoggerContext ，通过控制Logid和GUID，满足 EtwpCheckNotificationAccess 条件，则会将 LoggerContext->PeriodicCaptureStateGuids.ProviderCount 置为传入的NumOfGuids。♥ 并在后续申请大小为 0x30的TimerContextInfo 对象，并进行初始化，设置 TimerContextInfo->WorkItem.WorkerRoutine的回调函数为SendCaptureStateNotificationsWorker ，参数为 TimerContextInfo 对象♥ 调用ExSetTimer，并将 LoggerContext->PeriodicCaptureStateTimerState 设置为 EtwpPeriodicTimerSet（TRUE） ，计时器例程为 TimerContextInfo
第二次调用时，通过控制传入的GUID，可以让其走Free分支，在这个分支LoggerContext->PeriodicCaptureStateGuids.ProviderCount将会被设置为0
如果在第二次调用之后，sendCaptureStateNotificationsWorker回调函数被执行，那么此时因为LoggerContext->PeriodicCaptureStateGuids.ProviderCount被重置为0，该函数只是简单的将LoggerContext->PeriodicCaptureStateTimerState = EtwpPeriodicTimerUnset（False）
并在函数末尾释放掉TimerContextInfo对象
然而再第三次调用，同样选择走 Alloc_TimerContextInfo 分支，在将 LoggerContext->PeriodicCaptureStateGuids.ProviderCount 置为传入的 NumOfGuids 后，因为之前申请的 LoggerContext->PeriodicCaptureStateTimer ，已经被设置了，所以不会申请新的 LoggerContext ，只是将 LoggerContext->PeriodicCaptureStateTimerState 设置为 EtwpPeriodicTimerSet 。当系统调用 SendCaptureStateNotificationsWorker、ExAllocateTimer 函数时，传入的参数TimerContextInfo已经被释放，导致UAF
POC开发
在调用NtTraceControl，FunctionCode为EtwFunctionUpdatePeriodicCaptureState，InBuffer的结构体为
EtwpCheckNotificationAccess绕过
POC开发的难点在于如何绕过EtwpCheckNotificationAccess的检测，该函数会检测GUID对应的SecurityDescriptor是否包含特定的权限
本次需要绕过的权限检测为 0x80(**TRACELOG_GUID_ENABLE**)
系统中的GUID，包含 TRACELOG_GUID_ENABLE 的有很多，但是有一点我们需要明确，我们现在的权限相对较低，不能使用组为SYSTEM、LOCAL SERVICE、Administrators等权限较高的组，可以选择使用Everyone、Users等权限较低的用户
经过筛选，有3个GUID可以满足要求，如下,既是Authenticated Users 低权限组，又包含TRACELOG_GUID_ENABLE的ACCESS MASK权限
14f8138e-3b61-580b-544b-2609378ae460 Allow NT AUTHORITY\Authenticated Users 001204e1 WMIGUID_QUERY, TRACELOG_CREATE_REALTIME, TRACELOG_CREATE_ONDISK, TRACELOG_GUID_ENABLE, TRACELOG_ACCESS_REALTIME
541dae91-cc3c-5807-b064-c2561c16d7e8 Allow NT AUTHORITY\Authenticated Users 001204e1 WMIGUID_QUERY, TRACELOG_CREATE_REALTIME, TRACELOG_CREATE_ONDISK, TRACELOG_GUID_ENABLE, TRACELOG_ACCESS_REALTIME
cb2ff72d-d4e4-585d-33f9-f3a395c40be7 Allow NT AUTHORITY\Authenticated Users 001204e1 WMIGUID_QUERY, TRACELOG_CREATE_REALTIME, TRACELOG_CREATE_ONDISK, TRACELOG_GUID_ENABLE, TRACELOG_ACCESS_REALTIME
EtwpCheckNotificationAccess有两个参数
第一个参数为 上述结构体中的Guids，我们可以通过上面3个GUID中的任意一个进行绕过
第二个参数为LoggerId对应的 LoggerContext 结构体的 InstanceGuid （可以通过对 EtwpAcquireLoggerContextByLoggerId 函数的逆向得到）
EtwpLoggerContext中默认的GUID
windbg里面可以直观的看到EtwpLoggerContext里面保存的是个类型为_WMI_LOGGER_CONTEXT的数组
该结构体_WMI_LOGGER_CONTEXT，的0x124位置保存着InstanceGuid
通过以下命令，我们可以获取该数组内的所有InstanceGuid
.for(r $t1=0;$t1<0x40;r $t1=$t1+1;){r $t1 ;dt nt!_GUID poi(poi(poi( nt!PspHostSiloGlobals+360h)+1c8)+($t1*8))+124h)}
这些LoggerId对应的权限虽然有包含0x80权限的，但其所处的组权限较高，因此我们通过控制LoggerId获取系统自身的InstanceGuid进行绕过可能不太理想
向EtwpLoggerContext注册GUID
既然EtwpLoggerContext中不存在低权限，且又包含TRACELOG_GUID_ENABLE权限的GUID，那么我们是否可以注册一个GUID到EtwpLoggerContext中呢?
发现确实可以注册GUID到EtwpLoggerContext中，该代码中，我们只需要将SessionGuid和ProviderGuid改为我们自己的GUID即可
注册GUID的部分代码如下，其中SessionHandle即为LoggerID
通过上述描述，我们可以通过注册一个GUID到 EtwpLoggerContext 数组中，然后通过该GUID的索引，构造 ETW_UPDATE_PERIODIC_CAPTURE_STATE 结构体，并前后发送三次请求即可造成BSOD
Exploit开发
占位TimerContextInfo对象
在POC开发中已经得知是第二次调用 NtTraceControl 之后， TimerContextInfo 对象被释放。因此我们要在第二次调用之后进行占位，其大小为0x30字节（不包含Pool Header），类型为NonPagedPoolNx。通过对 TimerContextInfo 的逆向，该结构体大概如下
通过逆向在 IopVerifierExAllocatePoolWithQuota 的调用中会申请类型为 NonPagedPoolNx 的Pool，其上层调用如 NtSetInformationFile、NtSetEaFile 等函数都可以实现控制申请pool的大小，并写入内容。但是却存在一个问题，就是这类poolTag为IO的池，都会在IO结束时被释放，虽然被释放了，但是当前内核池的内容并没有立即被占用，内容还在，因此利用的成功率并不是百分之百。
本次占位笔者用的是NtSetEaFile函数，该函数内部检测DEVICE_OBJECT的Flags是否包含4（DO_BUFFERED_IO），因此第一个参数的句柄我给的是PEAuth的文件句柄，该devobj的Flags为0x44。
伪造Fake_WorkItem
NtSetEaFile函数内部，会通过其第三个参数为pbuffer（Fake_WorkItem）、其第四个函数申请指定的大小的pool。该函数将把会pbuffer的内容放到新申请的内核的地址空间。
只要占位成功，通过控制 WorkItem.WorkerRoutine 为我们的处理函数， WorkItem.Parameter 为参数，即有可能实现对任意地址的破坏或者是读写。通常我们将这类处理函数称之为Gadget，之前有用过 SeSetAccessStateGenericMapping ，该函数有2个参数，本次需要有一个参数的函数 RtlSetAllBits ，其参数为 PRTL_BITMAP 类型，该函数内部我们可以看到，可以通过控制 BitMapHeader->SizeOfBitMap 大小，实现对 BitMapHeader->Buffer进行0xff 的填充的大小
因此 Fake_WorkItem 需要满足以下3个条件，（通过控制pbuffer即可）
♥ FakeContextInfo->WorkItem.List.Flink = 0 (这样当前的 WorkItem 将被验证，并放到队列)♥ FakeContextInfo->WorkItem.WorkerRoutine = RtlSetAllBits() ♥ FakeContextInfo->WorkItem.Parameter = RTL_BITMAP FakeBitMapHeader
伪造Fake_RtlBitMapAddr
参考附录4，我们可以通过TheadName，来泄露其内核地址空间，通过调用 RtlSetAllBits 函数可以实现对 Fake_RtlBitMapAddr 中 BitMapHeader->Buffer 实现0xff的设置，设置的大小为0x16个字节。我们可以通过设置token的0x40位置的Privileges，给自身进程添加 SE_DEBUG_PRIVILEGE 权限。
因此构造的 Fake_RtlBitMapAddr 需要满足以下两个条件
♥ BitMapHeader->SizeOfBitMap==0x80 (可以设置0x16个字节的0xff)♥ BitMapHeader->Buffer==token.Privileges
提权
通过Fake_WorkItem，可以成功的调用到RtlSetAllBits函数，又通过Fake_RtlBitMapAddr成功的将token.Privileges.Present以及Enabled都设置为了0xffffffffffffffff
因为有了SE_DEBUG_PRIVILEGE 权限，剩下就是是注入winlogo*ex.e**进程即可。
