Active Directory 域权限提升漏洞（CVE-2022–26923）分析

目录

• 漏洞背景

• Active Directory 证书服务

• Active Directory 证书注册流程

• 使用 AD CS 证书进行客户端身份验证

• 漏洞分析

• dNSHostName

• servicePrincipalName

• 为域控申请证书

• 官方修复建议

• Ending…

2022 年 5 月 10 日，微软发布补丁修复了一个 Active Directory 域权限提升漏洞（CVE-2022–26923）。该漏洞是由于对用户属性的不正确获取，允许低权限用户在安装了 Active Directory 证书服务（AD CS）服务器角色的 Active Directory 环境中将权限提升至域管理员。这一漏洞最早由安全研究员 Oliver Lyak（@ly4k_）在 2021 年 12 月 14 日通过 Zero Day Initiative 向微软报告，Microsoft 在 2022 年 5 月的安全更新中对其进行了修补。

漏洞背景

在 2021 年的 BlackHat 大会上，Lee Christensen（@tifkin_）和 Will Schroeder（@harmj0y）发布了名为 《Certified Pre-Owned – Abusing Active Directory Certificate Services》 的白皮书，详细介绍了关于 Active Directory Certificate Services 的滥用方法，关于 Active Directory 证书服务的攻击方法第一次系统性的进入我们的视野。

Active Directory 证书服务

Active Directory 证书服务（Active Directory Certificate Services，AD CS），是 Microsoft 对 PKI 的实现，它与现有的 Active Directory 森林集成，并提供从加密文件系统到数字签名，再到客户端身份验证（本文的重点）等一切功能。虽然默认情况下没有为 Active Directory 环境安装 AD CS，但它如今已被广泛部署在各大企业和组织中。

PKI 是一个术语，有些地方会采用中文的表述——公钥基本结构，用来实现证书的产生、管理、存储、分发和撤销等功能。我们可以把他理解成是一套解决方案，这套解决方案里面需要有证书颁发机构，有证书发布，证书撤掉等功能。

Active Directory 证书注册流程

要从 AD CS 获取证书，客户端需要经过⼀个称为注册的过程。概括地说，在注册期间，客户端⾸先根据活动目录 Enrollment Services 容器中的对象找到企业 CA。然后，客户端⽣成⼀个公钥/私钥对，并将公钥、证书主题和证书模板名称等其他详细信息⼀起放⼊证书签名请求（CSR）消息中。然后，客户端使⽤其私钥签署 CSR，并将 CSR 发送到企业 CA 服务器。CA 服务器检查客户端是否可以请求证书。如果是，它会通过查找 CSR 中指定的证书模板 AD 对象来确定是否会颁发证书。CA 将检查证书模板 AD 对象的权限是否允许该账户获取证书。如果是，CA 将使用证书模板定义的 “蓝图” 设置（例如，EKU、加密设置和颁发要求等）并使用 CSR 中提供的其他信息（如果证书的模板设置允许）生成证书。CA 使用其私钥签署证书，然后将其返回给客户端。

CA 颁发的证书可以提供加密（例如，加密⽂件系统）、数字签名（例如，代码签名）和⾝份验证（例如，对 AD）等多种服务，但本⽂将主要关注证书在客户端⾝份验证方面。

了解更多细节，请读者自行参考前文中提到的《Certified Pre-Owned》白皮书。

使用 AD CS 证书进行客户端身份验证

下面，让我们来简单演示一下如何在 Active Directory 中使用证书进行身份验证，这里我们直接使用漏洞作者开源的 Certipy 工具。

首先通过 Certipy 在 Marcus 用户的上下文中指定证书模板，为该用户申请证书，生成的证书将保存在 .pfx 格式的文件中，如下图所示。

certipy req pentest.com/Marcus:Marcus@[email protected] -ca 'pentest-ADCS-CA-2' -template 'User'

然后，我们可以使用颁发的证书对 KDC 进行 PKINIT Kerberos 身份验证，并获取该用户的 TGT 票据，如下图所示。

certipy auth -pfx marcus.pfx -username Marcus -domain pentest.com -dc-ip 172.26.10.11

漏洞分析

默认情况下，域用户可以注册 User 证书模板，域计算机可以注册 Machine 证书模板。两个证书模板都允许客户端身份验证。

当用户账户申请 User 模板证书时，用户帐户的用户主体名称（User Principal Name，UPN）将嵌入到证书中以进行识别。当我们使用证书进行身份验证时，KDC 会尝试将 UPN 从证书映射到目标用户。User 证书模板的 msPKI-Certificate-Name-Flag 属性存在一个 CT_FLAG_SUBJECT_ALT_REQUIRE_UPN 标志位，其指示 CA 将来自 Active Directory 中请求者用户对象的 UPN 属性值添加到已颁发证书的主题备用名称中。

根据微软的 “MS-ADTS (3.1.1.5.1.3 Uniqueness Constraints)” 规范，UPN 必须是唯一的，这意味着不能同时有两个具有相同 UPN 的用户。例如，如果我们尝试将域用户 William 的 UPN 更改为[email protected]，这将引发一个约束冲突，如下图所示。因为 [email protected] 这个 UPN 已经被 Marcus 用户独占。

dNSHostName

值得注意的是，计算机账户是没有 UPN 属性的，那么计算机在使用证书进行身份验证时，是靠什么识别认证账户的呢？当我们查看微软官方文档时，会发现证书模板的 msPKI-Certificate-Name-Flag 属性还存在一个 CT_FLAG_SUBJECT_ALT_REQUIRE_DNS 标志位，其指示 CA 将从 Active Directory 中请求者用户对象的 DNS 属性获得的值添加到已颁发证书的主题备用名称中。

也就是说，当计算机账户申请证书时，计算机的 DNS 属性值将被嵌入到证书中以进行识别。

为了进一步验证，我们使用 Marcus 用户在域内创建一个名为 PENTEST$，密码为 Passw0rd 的计算机账户，并为这个 PENTEST$ 账户申请 AD CS 证书，如下图所示。

# 通过 Impacket 套件添加计算机账户 PENTEST$
python3 addcomputer.py pentest.com/Marcus:Marcus@123 -method LDAPS -computer-name PENTEST$ -computer-pass Passw0rd -dc-ip dc01.pentest.com
# 通过 Certipy 为 PENTEST$ 账户申请证书
certipy req pentest.com/PENTEST$:[email protected] -ca 'pentest-ADCS-CA-2' -template 'Machine'

从执行结果中可以看到，证书 pentest.pfx 是使用 PENTEST$ 的 DNS 主机名 PENTEST.pentest.com 颁发的。如果在 Active Directory 查看计算机帐户 PENTEST$ ，我们可以注意到这个 DNS 主机名在 dNSHostName 属性中定义，如下图所示。

看到这里您可能已经明白这个漏洞产生的具体原因了，如果我们将 PENTEST$ 账户的 dNSHostName 值改为与域控制器的计算机账户相同的 dNSHostName 值，那么是否意味着我们可以欺骗 AD CS，并最终申请到域控制器的 AD 证书呢？事实证明这的确是可以的。

如果我们阅读 “MS-ADTS (3.1.1.5.1.3 Uniqueness Constraints)” 文档，其中并没有提及计算机帐户的 dNSHostName  属性必须是唯一的。并且，对于计算机账户的创建者来说，他们拥有对目标计算机的 “Validated write to computer attributes” 权限，也就是说计算机账户的创建对计算机对象的 AD 属性具有写入权限。综上所述，我们完全可以在 Marcus 用户的上下文中，将 PENTEST$ 账户的 dNSHostName 属性值改为域控制器的 DNS 主机名（在我的测试环境中，域控的 DNS 主机名为 DC01.pentest.com）。

但是，当我们实际操作时，将引发一个为止的操作错误，如下图所示。这里的错误不同于前文中更改 William 用户的 UPN 时引发的错误。

servicePrincipalName

回顾 2021 年微软披露的 noPac 域内提权漏洞，其允许攻击者修改计算机账户的 sAMAccountName 属性来冒充域控制器，并获得针对域控制器上服务的高权限票据。但是实际利用中，在修改 sAMAccountName 属性值的之前，我们需要预先清除掉计算机账户的 servicePrincipalName 属性。这是因为 sAMAccountName 属性与 servicePrincipalName 属性相关联，servicePrincipalName 属性存储了该账户所注册的服务主体名称（Service Principal Names，SPN），在修改 samAccountName 值的时候 servicePrincipalName 将使用 samAccountName 的新值自动更新。

同样，dNSHostName 属性也与 servicePrincipalName 属性相关联。如果我们修改 PENTEST$ 账户的 dNSHostName 属性值，那么 PENTEST$ 账户的 servicePrincipalName 属性中默认的 RestrictedKrbHost/PENTEST.pentest.com 和 HOST/PENTEST.pentest.com 这两条 SPN 将使用新的 DNS 主机名更新。

由于前文中我们尝试将 PENTEST$ 账户的 dNSHostName 属性值改为 DC01.pentest.com，那么这两条 SPN 将自动更新为 RestrictedKrbHost/DC01.pentest.com 和 HOST/DC01.pentest.com，而这两条 SPN 已被域控制器的 servicePrincipalName 属性所独占。根据 “MS-ADTS (3.1.1.5.1.3 Uniqueness Constraints)” 文档中所描述的，servicePrincipalName 属性具有唯一性，所以将与 DC01$ 的 servicePrincipalName 属性引发约束冲突。

因此，在修改 dNSHostName 属性时，我们需要预先删除 PENTEST$ 账户中包含 dNSHostName 的 servicePrincipalName 属性值，如下图所示。

然后再次尝试将 PENTEST$ 账户的 dNSHostName 属性值改为 DC01.pentest.com，如下图所示，修改成功。

为域控申请证书

到此为止，如果我们以计算机账户 PENTEST$ 的身份申请 Machine 模板证书，PENTEST$ 的 dNSHostName 属性值将嵌入到证书中作为主题备用名称。由于 PENTEST$ 的 dNSHostName 属性值已被修改为 DC01.pentest.com，因此将为我们颁发域控制器的计算机账户的证书，如下图所示。

certipy req pentest.com/PENTEST$:[email protected] -ca 'pentest-ADCS-CA-2' -template 'Machine'

接着，我们通过颁发的证书对 KDC 进行 PKINIT Kerberos 身份验证，并获取域控制器账户的 TGT 票据，如下图所示。

certipy auth -pfx dc01.pfx -username DC01$ -domain pentest.com -dc-ip 172.26.10.11

由于域控制器账户拥有所需特权，我们可以设置环境变量 KRB5CCNAME，通过 Impacket 套件中的 secretsdump.py 使用该票据，并执行 DCSync 来转储域用户哈希，如下图所示。

export KRB5CCNAME=/root/dc01.ccache
python3 secretsdump.py -k pentest.com/dc01$@dc01.pentest.com -no-pass -just-dc

此外，我们可以通过 Kerberos 的 S4U2Self 扩展协议，使用已获取的域控 TGT 为域管理员用户申请针对域控上其他服务的的 ST 票据。这里我们借助 Dirk-jan Mollema（@dirkjanm）的 PKINITtools 工具来操作，请求的是域控制器的 CIFS 服务，相关命令如下：

python3 gets4uticket.py kerberos+ccache://pentest.com\dc01$:[email protected] cifs/[email protected] [email protected] Administrator.ccache -v

然后，我们可以通过设置环境变量 KRB5CCNAME 来使用获取到的 Administrator 用户的票据，并通过 smbexec.py 获取域控制器的最高权限，相关命令如下。

export KRB5CCNAME=/root/PKINITtools/Administrator.ccache
python3 smbexec.py -k pentest.com/[email protected] -no-pass

官方修复建议

当前官方已发布受影响版本的对应补丁，建议受影响的用户及时更新官方的安全补丁。

• 补丁链接：https://msrc.microsoft.com/update-guide/vulnerability/CVE-2022-26923
  
  

临时修复建议

• 临时修复建议：将MAQ属性值修改为0，可适当缓解该攻击

Ending…

参考文献：

https://research.ifcr.dk/certifried-active-directory-domain-privilege-escalation-cve-2022-26923-9e098fe298f4

https://docs.microsoft.com/en-us/openspecs/windows_protocols/ms-adts/3c154285-454c-4353-9a99-fb586e806944

https://docs.microsoft.com/en-us/openspecs/windows_protocols/ms-crtd/1192823c-d839-4bc3-9b6b-fa8c53507ae1

https://docs.microsoft.com/en-us/openspecs/windows_protocols/ms-crtd/1192823c-d839-4bc3-9b6b-fa8c53507ae1

所涉及的工具及项目：

Certipy：https://github.com/ly4k/Certipy

Impacket：https://github.com/SecureAuthCorp/impacket

PKINITtools：https://github.com/dirkjanm/PKINITtools