Windows PrintDemon提权误差剖析
宣布时间 2020-05-211.误差概述
微软在5月12日的清静更新中果真了一个Windows外地提取误差（CVE-2020-1048），，，该误差的形貌为：
“Windows Print Spooler效劳不适外地允许恣意的文件系统写入，，，保存特权提升误差 。。。。。。攻击者使用此误差能够用系统特权运行恣意代码，，，从而实现：程序的装置、审查、更改或数据删除，，，以及建设具有完整权限的帐户 。。。。。。要使用此误差，，，攻击者必需登录到受影响的系统并运行特定剧本或应用程序” 。。。。。。
该误差由清静研究职员Alex Ionescu和Yarden Shafir发明，，，并被命名为PrintDemon 。。。。。。Print Spooler是系统自带的打印后台处置惩罚效劳，，，治理所有外地和网络打印行列，，，控制着所有打印事情 。。。。。。Print Spooler在Windows系统中已保存多年，，，从微软宣布的补丁页面可知该误差影响Windows7至Windows10 1909的险些所有版本 。。。。。。
2.误差验证
凯旋国际游戏ADLab清静研究员对该误差举行了剖析和验证，，，实现了在低权限的标准用户下写入系统目录，，，测试操作系统为Windows 10 x64企业版2016（恒久效劳版），，，测试办法如下：
（1）在测试系统中建设一个标准用户test，，，并使用该标准用户登录系统 。。。。。。审查其所属用户组，，，确认其不是治理员用户组 。。。。。。
（2）在test账户下，，，实验在系统目录下建设文件夹或者写入文件，，，均失败 。。。。。。
（3）然后执行如下PowerShell下令，，，以期在系统目录下建设文件myport.txt 。。。。。。
（4）重启测试系统并登录test用户，，，可以看到在系统目录下已天生了myport.txt文件，，，审查内容确实包括了测试字符串 。。。。。。该效果批注：低权限的 test用户突破了无法修改系统资源的清静限制 。。。。。。
3.误差原理
该误差涉及到Windows打印机的事情机制，，，为更好的明确误差成因，，，首先简朴先容打印机基础知识，，，然后再剖析误差成因 。。。。。。
打印机事情机制
Windows系统的打印机有两个焦点组件：打印机驱动和打印机端口 。。。。。。
■ 打印机驱动
在添加一个打印机时，，，需要装置打印机驱动 。。。。。。在MSDN文档形貌中，，，早期系统要求只有具备SeLoadDriverPrivilege权限的用户才华装置打印驱动，，，但为了便于标准用户装置驱动，，，从Windows Vista最先，，，只要打印机驱动是已经保存的可立纵然用的驱动，，，就不需要任何特权即可装置 。。。。。。例如，，，通过一条PowerShell下令即可装置“Generic / Text-Only”驱动 。。。。。。
■ 打印机端口
在添加一个打印机时，，，需要设置打印机的端口 。。。。。。Windows支持多种类型的打印机端口：LPT1端口、USB端口、网络端口和文件等 。。。。。。若是设置端口为文件，，，则意味着打印机将数据打印到指定文件 。。。。。。例如，，，通过一条PowerShell下令即可添加一个输出到指定文件的打印端口：
Add-PrinterPort -Name "C:\windows\Temp\myport.txt"
现实上，，，该操作是在注册表中增添一个REG_SZ类型的值 。。。。。。
准备好驱动和端口后，，，通过一条PowerShell下令即可建设一个打印机 。。。。。。
打印机建设完毕后，，，通过一条PowerShell下令即可打印数据到指定端口：
"PrintTest!" | Out-Printer -Name "PrintTest"
由于PrintTest打印机的端口是文件c:\windows\Temp\myport.txt，，，因此打印下令执行后，，，数据“Print Test!”将会被写入（即打� 。。。。。。┑礁梦募� 。。。。。。
针对端口是文件的打印历程，，，spooler打印效劳程序以impersonating方法来模拟目今用户的特权举行文件写入 。。。。。。因此，，，若是端口文件在受保唬唬护的系统目录（例如C:\Windows\system32），，， 则非治理员下的PowerShell打印作业就会失败 。。。。。。
脱机打印的机制
在Windows系统上，，，若是系统设置启用了假脱机效劳，，，则所有的打印使命都不是连忙执行 。。。。。。相反，，，系统使用Print Spooler来治理脱机打印使命 。。。。。。详细来说，，，当用户挪用打印操作后，，，系统将打印作业存储在特定的假脱机文件夹中 。。。。。。
默认情形下，，，Windows天生的脱机打印使命文件为.SPL文件，，，别的Windows还会建设后缀名为.SHD的shadow文件并同SPL文件做关联 。。。。。。建设shadow文件的用途是：在打印程序泛起问题或者打印使命被挂起后，，，PrintSpooler依然可以通过SHD文件恢复打印使命 。。。。。。
在Windows系统重启或Print Spooler效劳重启之后，，，.SHD和.SPL文件会被重新读取以恢复打印使命 。。。。。。
打印提权的原理
脱机打印机制使得Windows系统在重启后会恢复可能保存的未执行打印使命 。。。。。。可是，，，重启后的Printer Spooler效劳程序直接使用了System权限来恢复未执行的打印作业 。。。。。。关于打印机端口为文件的打印使命，，，打印文件的写入也就在System权限下被执行 。。。。。。因此，，，系统重启使得脱机打印使命具备了System权限的恣意文件写入能力 。。。。。。
打印机的设置除PowerShell剧本外，，，通过系统控制面板也能设置 。。。。。。详细来说，，，通过“装备和打印机”能添加打印机并设置端口 。。。。。。
但若是设置打印端口名为“C:\Windows\system32\myport.txt”，，，则会失败 。。。。。。
为何设置同样文件名的打印机端口，，，通过控制面板会失败，，，而通过PowerShell 下令则可以乐成呢？？？？ ？通太过析这两种方法对spooler程序执行流程的影响，，，发明spooler程序对通过PowerShell下令行添加打印机端口方法缺乏清静校验 。。。。。。
详细来讲，，，针对PowerShell下令添加打印机端口，，，spooler程序直接设置了响应的打印机端口注册表项；；；针对控制面板添加打印机端口，，，spooler程序会首先实验建设该端口文件，，，建设失败后就不会再设置响应的注册表项 。。。。。。
进一步剖析相关API发明，，，Windows系统提供了两种添加打印机端口的API，，，划分是AddPort函数和XcvData函数 。。。。。。其中MSDN对AddPort的形貌：
“AddPort函数浏览网络以查找现有端口，，，并弹出对话框供用户选择 。。。。。。AddPort函数应该通过挪用EnumPorts来验证用户输入的端口名称，，，以确保不保存重复的名称 。。。。。。AddPort函数的挪用方必需具有会见端口所毗连的效劳器的SERVER_ACCESS_ADMINISTER权限 。。。。。。要添加端口而不显示对话框，，，可挪用XcvData函数而不是AddPort ” 。。。。。。
通过控制面板添加打印机在底层是挪用了AddPort函数，，，该函数会触发spooler程序对端口的正当性校验 。。。。。。通过PowerShell下令添加打印机在底层则是直接挪用XcvData函数，，，该函数不会触发spooler程序对用户添加的端口举行清静校验 。。。。。。因此，，，测试程序AddPort.exe通过该函数在标准用户权限下也能设置打印机端口为受保唬唬护目录中的文件 。。。。。。
误差补丁的剖析
剖析误差修复后的版本发明，，，微软在要害函数LcmCreatePortEntry（最终建设打印机端口的函数）中添加了响应的端口正当性检查代码 。。。。。。下图是要害函数LcmCreatePortEntry在修复前和修复后的Call Graph比照，，，可以看出：补丁的焦点是通过函数PortIsValid对端口举行正当性检查 。。。。。。
凭证上文的剖析可知，，，标准用户是无法在系统目录中建设文件的，，，把端口设置为系统目录下的文件会导致PortIsValid检测不到目的文件，，，从而判断要设置的端口是不法的 。。。。。。因此，，，在补丁修复后，，，标准用户添加打印端口为系统目录下文件的打印机就会始终失败，，，从而阻止了系统重启时恢复恶意的打印效劳 。。。。。。
4.修复建议
由于该误差能影响众多的Windows系统版本，，，并且可以在标准用户下提倡误差攻击，，，建议受影响的用户实时举行系统更新或装置误差补丁 。。。。。。
别的，，，微软的清静更新只是对打印端口API举行了更严酷的校验 。。。。。。可是，，，若是恶意文件端口在误差修复前已经建设，，，则误差攻击现实已经生效，，，此时举行系统更新仍然是不清静的 。。。。。。建议用户先使用PowerShell下令Get-PrinterPort来检查系统中是否保存可疑的打印机端口，，，在删除可疑端口后再实验系统更新 。。。。。。
参考链接：
[1]https://portal.msrc.microsoft.com/en-US/security-guidance/advisory/CVE-2020-1048
[2]https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/printdocs/addport
[3]https://docs.microsoft.com/en-us/previous-versions/ff564255(v%3dvs.85)
[4]https://windows-internals.com/printdemon-cve-2020-1048/
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