https://dreamhack.io/lecture/courses/108 을 토대로 작성한 글입니다.

1. Introduction

C/C++으로 프로그래밍을 할 때 종종 system함수를 사용하는 경우가 있다.

system 함수는 함수에 전달된 인자를 셸 프로그램에 전달해 명령어를 실행시킨다.

system("cat /etc/passwd")를 호출하면, 셸 프로그램으로 cat /etc/passwd를 실행한 것과 같다.

system함수를 사용하면 이미 설치된 소프트웨어들을 쉽게 이용할 수 있다는 것이 장점이다.

하지만 함수의 인자를 셸의 명령어로 전달한다는 점에서 치명적인 취약점으로 이어진다.

이처럼 명령어를 실행해주는 함수를 잘못 사용하여 발생하는 Command Injection 취약점에 대해 알아보자.

---

system 함수가 명령어를 실행하는 과정

system 함수는 라이브러리 내부에서 do_system 함수를 호출한다. do_system은 "sh -c"와 system 함수의 인자를 결합하여 execve 시스템 콜을 호출한다.

---

2. Command Injection

2.1 설명

Injection(인젝션)의 악의적인 데이터를 프로그램에 입력하여 이를 시스템 명령어, 코드, 데이터베이스 쿼리 등으로 실행되게 하는 기법이다.

이 중, 사용자의 입력을 시스템 명령어로 실행하게 하는 것을 Command Injection이라고 부른다.

Command Injection은 명령어를 실행하는 함수에 사용자가 임의의 인자를 전달할 수 있을 때 발생한다.

system 함수를 사용하면 사용자의 입력을 소프트웨어의 인자로 전달할 수 있다.

사용자가 입력한 임의 IP에 ping을 전송하고 싶다면 system("ping [사용자 입력]")을, 임의 파일을 읽고 싶다면 system("cat [사용자 입력]") 등의 형태로 system 함수를 사용할 수 있다.

이렇게 되면, 이러한 호출 과정에서 사용자의 입력을 제대로 검사하지 않으면 임의 명령어가 실행될 수 도 있다.

이는 리눅스 프로그램이 지원하는 여러 메타 문자 때문이다.

system 함수는 셸 프로그램에 명령어를 전달하여 실행하는데, 셸 프로그램은 다양한 메타 문자를 지원한다.

주목해야 할 것은, &&, ;, | 등을 사용하면 여러 개의 명령어를 연속으로 실행시킬 수 있다는 것이다.

따라서 ping [사용자 입력]을 실행할 때,

악의적인 사용자가 a; /bin/sh를 전달하면 ping a; /bin/sh가 명령어로 전달되면서,

ping을 실행하고, sh를 실행하게 됩니다. 이를 이용하여 공격자는 셸을 획득할 수 있다.

2.2 예제

2.2.1 코드

// Name: cmdi.c
// Compile: gcc -o cmdi cmdi.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

const int kMaxIpLen = 36;
const int kMaxCmdLen = 256;

int main() {
  char ip[kMaxIpLen];
  char cmd[kMaxCmdLen];

  // Initialize local vars
  memset(ip, '\0', kMaxIpLen);
  memset(cmd, '\0', kMaxCmdLen);
  strcpy(cmd, "ping -c 2 ");
  
  // Input IP
  printf("Health Check\n");
  printf("IP: ");
  fgets(ip, kMaxIpLen, stdin);

  // Construct command
  strncat(cmd, ip, kMaxCmdLen);
  printf("Execute: %s\n",cmd);

  // Do health-check
  system(cmd);

  return 0;
}

2.2.2 정상적인 실행

2.2.3 비정상적인 실행

메타 문자 ;를 넣어 다음 명령어도 실행할 수 있게 끔 한뒤, /bin/sh을 넣어주니,

shell을 획득했다.

마치며

인젝션(Injection):

악의적인 데이터를 프로그램에 입력하여 이를 시스템 명령어, 코드, 데이터베이스 쿼리 등으로 실행되게 하는 기법

커맨드 인젝션(Command Injection):

인젝션의 종류 중 하나. 시스템 명령어에 대한 인젝션을 의미함.

취약점이 발생하는 원인은 단순하지만, 매우 치명적인 공격으로 이어질 수 있음.

개발자는 사용자의 입력을 반드시 검사해야 하며, 되도록e system 함수의 사용을 자제해 야함.

메타 문자(Meta Character):

셸 프로그램에서 특수하게 처리하는 문자. ;를 사용하면 여러 개의 명령어를 순서대로 실행시킬 수 있음.

Reference

https://dreamhack.io/lecture/courses/108