Windows Java Usage Tracker本地提權漏洞分析（CVE-2018-321
前言
近期，我們發現了一個Java Usage Tracker中的設計缺陷，可導致攻擊者建立任意檔案，注入指定引數，並實現本地許可權提升。反之，該漏洞可以用於許可權提升，從而使攻擊者可以訪問受漏洞影響系統中的資源，這些資源通常受到保護，或僅限於特定應用程式或使用者才有權訪問。
我們通過Zero Day Initiative，與Oracle合作修復了這一漏洞，該漏洞已經在Oracle的2018年10月更新中實現修復。因此，需要敦促個人使用者及企業儘快更新他們的Java版本。
在本文中，我們將深入研究這一漏洞在Windows上的出現原因、Java Usage Tracker的工作原理以及實現漏洞利用所必要的條件。
Oracle安全更新公告：https://www.oracle.com/technetwork/security-advisory/cpuoct2018-4428296.html。
Java Usage Tracker
在Java中，有一個名為JavaUsage Tracker的功能，用於跟蹤系統中Java的使用方式。Java Usage Tracker具有以下功能：
1、通過啟動配置引數，記錄有關Java虛擬機器（JVM）的日誌資訊。
2、將資料轉儲到日誌檔案中，或將其重定向到UDP伺服器。
3、允許Usage Tracker配置中指定自定義屬性的日誌值。
Java Usage Tracker的配置檔名稱為usagetracker.properties。該檔案位於全域性預設位置，這一位置根據作業系統的不同而有所不同。例如，Windows的預設路徑是%ProgramData%\Oracle\Java\。全域性預設路徑中的usagetracker檔案將跟蹤系統中所有啟動的JVM的使用情況。
下圖展示了一個usagetracker.properties的樣例：
在上圖的第9行中，我們可以看到，JavaUsage Tracker會將日誌資訊記錄到檔案global_javatracker.log中。以安裝Apache Tomcat（基於Java的開源工具）的系統為例，重新啟動服務後，將建立檔案global_javatracker.log，並在其中寫入Java使用情況跟蹤資料。每次，在Tomcat服務啟動時，都會向該日誌檔案中寫入新的跟蹤資訊。
下圖是跟蹤資料的示例，請注意這裡是如何使用逗號分隔兩個不同值的，是在屬性檔案（分隔符配置）中定義。
使用者控制的引數
在檔案usagetracker.properties中，有兩個屬性控制Java Usage Tracker的行為，分別是：
oracle.usagetracker.logToFile
oracle.usagetracker.additionalProperties
logTofile屬性允許使用者選擇系統中的任意路徑來儲存日誌檔案。需要注意的是，日誌檔案是由被監控的JVM建立的。如果JVM以提升後的許可權執行，那麼JVM就能夠在系統的任何地方建立該檔案，檔案的副檔名也不受控制（也就是說，可以建立名為global_javatracker.bat的日誌檔案）。
儘管logToFile路徑可以任意設定，但無法控制檔案內容。因為JVM只會從現有的資料（無法修改）中寫入值。然而，Java Usage Tracker具有從自定義屬性獲取值的特殊功能。 additionalProperties可以包含要跟蹤的任意和其他自定義屬性，如下所示。
如何通過additionalProperties新增自定義屬性：
重新啟動Tomcat服務後，如何跟蹤資料的程式碼段：
如上圖所示，該行的末尾附加了一個帶有null值的已配置跟蹤屬性com.anotherInterestingProperty= null。其值為null，表明該屬性不存在。有兩種方法可以控制Java Usage Tracker的行為：設定任意日誌路徑，或者設定任意自定義屬性。目前，這個功能似乎是不能被利用的，但是如果結合了其他安全漏洞，就能夠被攻擊者利用。
藉助自定義屬性實現漏洞利用
下面，我們詳細說明如何藉助自定義屬性實現漏洞利用。先前配置檔案中的第9行會使得Java Usage Tracker強制建立.bat檔案，然後新增自定義屬性ping 172.0.1.1 >。其生成了檔案global_javatracker.bat，如下圖所示。
global_javatracker.bat中自定義屬性：
global_javatracker.bat正在被執行：
在這裡，需要注意附加屬性ping 172.0.1.1 >= null。當我們執行批處理檔案global_javatracker.bat時，會顯示錯誤訊息“VM start”無法識別。發生此錯誤的原因在於，Java Usage Tracker的屬性檔案僅生成一行，並且其分隔符是根據配置中的com.oracle.usagetracker.separator=, 來決定的，使用了逗號作為分隔符。
那麼，如果將分隔符更改為“new line”（新的一行），將會生成完全不同的跟蹤日誌。
帶有“new line”分隔符的JavaUsage Tracker：
使用“new line”分隔符後，生成的跟蹤日誌：
上圖中的最後一行，包含ping 172.0.1.1 >= null。如果執行global_javatracker.bat，那麼就會導致執行ping172.0.1.1> = null命令。但是，由於帶有雙引號，所以該命令無法識別。但是，我們還有機會執行該命令，因為每個屬性值的雙引號，可以通過修改另一個配置com.oracle.usagetracker.quote =”來實現替換。
舉例來說，我們建立一個內容為空的com.oracle.usagetracker.quote配置，如下圖所示。
內容為空的com.oracle.usagetracker.quote：
使用空配置從com.oracle.usagetracker.quote生成的跟蹤日誌：
執行global_javatracker.bat，將會執行命令ping 172.0.1.1> = null。如上圖中命令提示符最後的提示所示，建立了一個“null”檔案。
至此，我們可以利用Java Usage Tracker實現以下操作：
1、 在檔案系統的任意位置建立檔案。
2、建立指令碼檔案，儘管我們在示例中建立了批處理檔案，但實際上也可用於建立其他型別的檔案。
3、注入任意命令（或與指令碼檔案相關的任何其他文字）。
攻擊者可以在系統的任意位置執行或建立上述內容，或可編寫指令碼的檔案。但是，如果攻擊者想要成功利用這個漏洞做一些事情，還需要兩個條件：
1、需要在關鍵位置（比如：自動啟動指令碼）中建立惡意檔案。
2、需要有權訪問關鍵位置，應該由高許可權的程序建立惡意檔案。
實際上，這兩個條件都可以實現。舉例來說，可以為非特權使用者建立Java UsageTracker配置（usagetracker.properties），具有更高特權的程序負責建立惡意日誌檔案（Usage Tracker日誌）。
建立Java Usage Tracker日誌檔案
如果儲存到全域性配置路徑中（例如Windows的%ProgramData%\Oracle\Java），在系統啟動JVM時，就會讀取Java Usage Tracker日誌檔案。接下來，我們再以預設Tomcat安裝為例。在安裝Tomcat，並使用全域性usagetracker.properties之後，跟蹤日誌會在Tomcat重新啟動後建立（如下圖所示）。實際上，該檔案是由Tomcat服務建立的，預設情況下會由System執行。
目前，Tomcat服務已經由System執行，因此就可以在任意位置建立惡意檔案global_javatracker.bat。但是，配置檔案usagetracker.properties還必須由非特權使用者建立。
安裝Tomcat後，建立的跟蹤日誌：
Tomcat建立的日誌檔案：
本地許可權提升
Java Usage Tracker的全域性配置檔案，都建立在預設路徑%ProgramData%\Oracle\Java\中。此路徑中的內容，一部分是在Java安裝期間建立的，也有一部分是在執行Java命令時建立的（例如java –c）。
預設情況下，%ProgramData%路徑只允許系統的“Users”建立檔案。當Oracle或Java路徑被建立時，也會繼承上級路徑的預設許可權。下圖是%ProgramData%\Oracle\Java\許可權的截圖：
我們舉例來進一步說明這個漏洞。具有低許可權的使用者，可以建立惡意配置檔案usagetracker.properties。由於Tomcat服務以“System”的許可權執行，因此它可以在系統的任何位置建立批處理檔案。在批處理檔案中，可以包括將指令碼寫入到啟動項位置之類的例程。
總結
目前，攻擊者可以通過多種方式，濫用Java Usage Tracker的功能來實現許可權提升。我們的研究僅在Windows環境中進行了測試，但其他作業系統也可能受到該漏洞的影響。
攻擊者為實現許可權提升，可能會組合利用一些漏洞，這些漏洞包括：
1、任意檔案型別建立：該漏洞可以通過oracle.usagetracker.logToFile路徑實現。例如，可以建立一些類似於批處理檔案的指令碼。
2、引數注入：通過oracle.usagetracker.additionalProperties配置來實現。
3、本地許可權提升：通過%ProgramData%/Oracle/Java中的弱許可權來實現。
參考連結
https://blog.trendmicro.com/trendlabs-security-intelligence/cve-2018-3211-java-usage-tracker-local-elevation-of-privilege-on-windows/