Атака на Windows 95, Windows 98

Ø В этой главе:

Ø Профили пользователей

Ø Разделяемые ресурсы

Ø Механизмы аутентификации Windows 98

Ø Алгоритмы шифровки паролей, атака на пароль

Ø Алгоритмы шифровки файлов PWL, пути извлечения Internet-пароля

Опасности везде подстерегают

Куда, куда мне от беды уйти

То из пельменницы в меня стреляют

То торт кусается, с ума сойти

Шипилов Сергей. «Жертва РЕЛКОМа»

Операционная система Window 95 и ее старшая сестра Windows 98 в настоящее время установлены на миллионах компьютеров, и далеко не все пользователи планируют перебираться на платформу Windows NT (она же Windows 2000). Забавно, но одним из препятствий служат… игрушки. Да, те самые старые игрушки, написанные еще для MS‑DOS и ранних версий Windows. Почти все они напрямую взаимодействуют с «железом» и оказываются неработоспособными в Windows NT, которая не позволяет приложениями обращаться к портам ввода‑вывода. Для корпоративного пользователя это может быть и не существенно (хотя, грех побродить с винчестером по лабиринтам DOOM свойственен всем), но играет огромную роль в выборе операционной системе для «домашнего компьютера».

К минусам Windows NT можно отнести и завышенные требования к аппаратным ресурсам, так, например, если на машине Clarion‑300\64 MB RAM Windows 95 просто «летает», то Windows NT 4.0 не показывает чудес производительности, а по настоящему комфортную работу с Windows 2000 обеспечивают, по крайней мере, 128‑256 мегабайт оперативной памяти[172]! Большинство пользователей просто не понимает, какие выгоды им обеспечивает Windows NT и ради чего стоит отказываться от полюбившейся Windows 98.

Встроенная сетевая поддержка позволяет использовать Windows 95 (Windows 98) для работы в локальных и глобальных коммуникационных сетях. Как правило, эта платформа используется в качестве клиента. Роль сервера ей доверяют редко[173], но часто используют в одноранговых сетях.

Но по сравнению с NT у Windows 95 (Windows 98) степень защищенности намного ниже и для злоумышленника она – легкая добыча. Недопустимо этой операционной системе доверять жизненно важные данные – она вряд ли сумеет их сохранить. Отдельное исключение представляет изолированный компьютер, не подключенный к сети, доступ посторонних лиц к которому физически невозможен. К сожалению, зачастую пользователи пренебрежительно относятся к собственной безопасности, вероятно, полагая, дескать, их-то никакая беда не коснется. Потом, широко распространенно заблуждение, якобы все взломы от «кривых ручек», а «правильная настойка» для злоумышленника все равно, что поднятый мост перед крепостью. Ниже будет показано, почему это не так.

В отличие от рассмотренных выше операционных систем, Windows 95 (Windows 98) не требует аутентификации пользователя перед началом работы. Да, возможность «установить пароль на вход в систему» существует, но играет другую роль, нежели в UNIX или Windows NT. В силу своей архитектуры Windows 95 (Windows 98) – однопользовательская система. Файлы одного пользователя доступы всем остальным, и не существует никаких уровней привилегий – перед Windows 95 (Windows 98) все равны[174]. Ни файловая система, ни системные вызовы не поддерживают атрибутов защиты и не имеют никакого представления ни о пользователях, ни о правах доступа. Поэтому, без серьезных доработок ядра, говорить о «регистрации в системе» бессмысленно!

Какой же смысл имеет пароль, запрашивающийся при входе в Windows? Необходимость делить один компьютер «на двоих» привела к появлению профилей – уникальных конфигураций каждого пользователя, позволяющих одному работать независимо от остальных. В профилях можно хранить содержимое рабочего стола, раскраску окон, путь к папке «Мои Документы», пароль на вход в Internet и многое другое. Важно понять Windows не защищает содержимое папки «Мои Документы» одного пользователя от другого, она лишь обеспечивает независимость конфигураций. Но любой пользователь имеет доступ ко всем файлам, папкам и профилям своих «соседей» и при желании может хозяйничать в «гостях» как у себя дома.

Если же при входе в систему не вводить пароль, а нажать «отмену», загрузится конфигурация по умолчанию. Таким образом, для доступа к компьютеру злоумышленнику не нужен пароль. Поэтому, Windows 95 (Windows 98) можно использовать в тех, и только в тех случаях, когда среди пользователей доподлинно нет вредителей или на компьютере не хранится ничего ценного[175] и защищать особо и нечего.

В отношении локального компьютера такие требования легко выполнимы, но они не приемлемы для сетевой машины. В небольших локальных сетях проблемы безопасности часто списываются на организационные вопросы. До тех пор, пока локальная сеть остается изолированной от Internet, ее защищенность определяется лояльностью сотрудников фирмы и обычно никаких проблем не возникает. Но стоит подключится к Internet (а куда же без него?), как угроза атаки значительно возрастает. От конкурентов и злоумышленников ожидать лояльности не приходится, поэтому необходимо пересмотреть политику безопасности.

Меньшей угрозе подвергаются домашние пользователи, не имеющие постоянного соединения с Internet. Однако важно понимать, это лишь уменьшает опасность, но не устраняет ее. Злоумышленник может вычислить адрес узла по информации, содержащийся в заголовке отправленного с него письма, или выследить свою жертву на любом чате, канале IRC или с помощью пейджера ICQ. Существует и возможность сканирования IP‑адресов на предмет поиска незащищенных компьютеров.

Целью атаки может быть нарушение нормальной работы операционной системы («подвешивание») или копирование (модификация) хранящихся на компьютере документов. Вообще, завесить можно все что угодно (дурное дело хитрым не бывает), от этого не защищена ни одна существующая операционная система, (а Windows 98 весьма нехило противостоит потугам вывести ее из строя[176]). От таких атак никуда не уйдешь, но они достаточно безвредны, – после перезагрузки с компьютером вновь можно работать. Да, теряется все не сохраненные документы, и даже существует незначительный риск необратимо потерять их содержимое (если зависание произойдет в момент записи файла на диск), но угроза уничтожения или разглашения приватной информации гораздо неприятнее.

Если не принимать во внимание разнообразные программные закладки, запускаемые самим пользователем[177], возможность удаленного доступа к файлам и папкам компьютера существует только в том случае, если имеется поддержка разделяемых («зашаренных») ресурсов. По умолчанию она отсутствует, но в любой момент может быть включена установкой службы «Доступ к файлам и принтерам сетей Microsoft» («Панель управления» \ «Сеть» \ «Добавить» \ «Служба»).

Эта служба используется не только в локальных сетях, она так же необходима и для установки прямого кабельного соединения – популярного способа связи нотебука с компьютером. Доступ к разделяемым ресурсам осуществляется по прикладному протоколу SMB, работающего поверх любого транспортного протокола, совместимого с интерфейсом NetBIOS, например NBT (NetBIOS over TCP/IP). Поэтому, машина с установленной службой доступа к файлам и принтерам, при подключении к Internet становится полноценным сервером, обслуживающим клиентов!

Врезка «замечание»

Протокол NBT позволяет анонимному пользователю без предъявления своего имени и пароля получить некоторые сведения об удаленном компьютере. В частности – имена работающих на нем пользователей, групп и многое другое.

Для этого необходимо воспользоваться утилитой nbtstat.exe, поставляемой вместе с Windows.

Для того, чтобы проверить присутствует ли на узле служба доступа к файлам и принтерам достаточно попытаться установить с ним соединение по 139 порту. Если соединение установлено успешно, значит, служба есть.

Программа, приведенная ниже (на диске она содержится в файле “/SRC/139.pl”), работает как раз по такому алгоритму. Она запрашивает у пользователя имя или IP адрес узла и, если 139 порт открыт, выдает список разделяемых ресурсов.

· use Socket;

· print "Введите имя или IP адрес удаленного компьютера:";

· $server=<>;

· $yes="не";

· chomp $server;

· socket(NNTP, PF_INET(), SOCK_STREAM(), getprotobyname("tcp") || 6);

· if (connect(NNTP, sockaddr_in(139,inet_aton($server))))

· {

· open(FX,"|net VIEW \\\\$server");

· $yes="";

· close(FX);

· }

· print "Служба доступа к файлам и принтерам $yes установлена";

Результат ее работы может выглядеть так (жирным шрифтом показан ввод пользователя):

· Введите имя или IP адрес удаленного компьютера: 192.168.55.1

· Общие ресурсы на \\192.168.55.1

·

·

· SERVER

·

· Сетевое имя Тип Использовать как Комментарий

·

·

· -------------------------------------------------------------------------------

· ASMLIB Диск

· ATACR Диск

· BLEAK Диск

· C Диск

· D Диск СД РОМ общего доступа

· Команда выполнена успешно.

·

·

· Служба доступа к файлам и принтерам установлена

В строке “open(“|net VIEW \\\\$server”)” происходит вызов внешней утилиты net.exe, которая поставляется вместе с Windows. Разумеется, использовать ее можно и самостоятельно. Подключить любой из разделяемых ресурсов можно с помощью той же net.exe, передав ей следующие параметры: «net USE \\адрес(имя узла)\имя ресурса “пароль” /USER:”имя пользователя”». Например, подключение диска С узла 192.168.55.1 выглядит приблизительно таким образом:

· net use \\192.168.55.1\C "12345" /USER:"KPNC"

Если операция завершится успешно, то команда “dir \\192.168.55.1\C” выдаст содержимое диска С удаленного компьютера. Аналогичным образом осуществляется копирование и модификация документов. К сожалению, не все приложения поддерживают UNC пути, поэтому приходится подключать удаленный ресурс, как новый логический диск. Для этого достаточно кликнуть правой клавишей мышки по иконке «Сетевое окружение» и во всплывающем меню выбрать пункт «Подключить сетевой диск». Затем необходимо выбрать любую из доступных букв и указать путь к ресурсу. Если установить галочку «восстанавливать при входе в систему», то Windows предпримет попытку подключения к удаленному ресурсу при каждом входе в систему (или в сеть – в зависимости от остальных настоек).

Рисунок 071 Подключение сетевого диска

Способна ли защита Windows 95 (Windows 98) противостоять злоумышленникам, и может ли она гарантировать безопасность ресурсов компьютера? Операционная система позволяет назначать раздельные пароли для чтения и модификации содержимого дисков и папок. Но для аутентификации Windows95 (Windows 98) посылают клиенту как NT‑хеш, так и LM‑хеш, поэтому злоумышленник может за короткое время подобрать пароль, получив несанкционированный доступ к системе. (Подробнее об этом написано в главе «Атака на Windows NT») Но, в отличие от Windows NT, для Windows 95 (Windows 98) похоже, не существует никакого легального способа запретить использование LM‑хешей. И даже если бы такой способ и существовал, он бы не здорово помог этой операционной системе. В Windows 95 (Windows 98) максимальная длина пароля ограничена восемью символами, причем строчечные и прописные буквы не различаются. Поэтому, злоумышленник может подобрать пароль за вполне приемлемое время.

Таким образом, категорически не допустимо на компьютерах, управляемых Windows 95 (Windows 98), предоставлять совместный доступ к ресурсам, особенно если существует выход в Internet. Причем, если злоумышленник получит доступ к диску, на котором установлена Windows (как правило, это диск С), его задача значительно упростится. (Многие пользователи разрешают чтение содержимого диска С не требуя пароля).

Пароли на все «зашаренные» ресурсы хранятся в ветке реестра HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows\CurentVersion\Network\LanMan\имя ресурса Параметр “Parn1Erc” хранит зашифрованный пароль для полного доступа, а “Parn2Erc” – для доступа только на чтение. Для выяснения алгоритма шифровки нет необходимости прибегать к трудоемкому дизассемблированию кода. Достаточно исследовать несколько пар открытых и зашифрованных паролей (на своей машине такую операцию можно осуществить без труда).

Оказывается, вся «шифровка» сводится к побайтовой операции XOR каждого символа пароля с некоторым ключом, найти который можно «покскорив» открытый пароль зашифрованным. В результате этого (по крайне мере, в Windows 98) образуется следующая последовательность: {0x35; 0x9A; 0x4D; 0xA6; 0x53; 0xA9; 0xD4; 0x6A}[178].

В двоичной форме каждое из этих чисел представляют собой однородную смесь нулей и единиц, поэтому оказывают наибольшее влияние на шифруемый текст. А отсюда следует – вскрыть зашифрованный пароль, не зная ключа невозможно никаким другим методом, кроме полного перебора[179]. Но ключи идентичны на всех машинах, поэтому заведомо известны злоумышленнику, следовательно, найти оригинальный пароль можно без труда.

Ниже, для иллюстрации всего вышесказанного, приведен фрагмент реестра с компьютера “\\SERVER” (на прилагаемом к книге компакт-диске он содержится в файле “/log/lm.reg”):

· [HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Network\LanMan]

·

· [HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Network\LanMan\ASMLIB]

· "Flags"=dword:00000102

· "Type"=dword:00000000

· "Path"="E:\\ASMLIB"

· "Parm2enc"=hex:

· "Parm1enc"=hex:

· "Remark"=""

·

· [HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Network\LanMan\C]

· "Flags"=dword:00000101

· "Type"=dword:00000000

· "Path"="C:\\"

· "Parm2enc"=hex: 04,a8,7e,92,66

· "Parm1enc"=hex:

· "Remark"=""

·

· [HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Network\LanMan\D]

· "Flags"=dword:00000191

· "Type"=dword:00000000

· "Path"="D:\\"

· "Parm2enc"=hex:

· "Parm1enc"=hex:

· "Remark"="СД РОМ общего доступа"

·

· [HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Network\LanMan\BLEAK]

· "Flags"=dword:00000193

· "Type"=dword:00000000

· "Path"="F:\\BLEAK"

· "Parm2enc"=hex:

· "Parm1enc"=hex:

· "Remark"=""

·

· [HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Network\LanMan\ATACR]

· "Flags"=dword:00000191

· "Type"=dword:00000000

· "Path"="J:\\ATACR"

· "Parm2enc"=hex:

· "Parm1enc"=hex:

· "Remark"=""

Анализ позволяет установить – все ресурсы (доступные ресурсы указаны в параметрах “Path”), за исключением диска “C” не защищены паролем ни для чтения, ни для записи (об этом говорят пустые параметры “Parm1enc” и “Param2enc”). Для полного доступа к диску “C” требуется пароль, который в зашифрованном виде выглядит так: “0x4 0xA8 0x7E 0x92 0x66”. Один из способов его расшифровки демонстрирует программа, приведенная ниже (на прилагаемом к книге компакт диске она расположена в файле “/SRC/win9x.xor.c”):

· #include <stdio.h>

·

· main(int argc, char **argv)

· {

· int a=1,tmp;

· char xore=0x35;

· for (;a<argc;a++)

· {

· sscanf(argv[a],"%x",&tmp);

· printf("%c",tmp ^ xore);

· __asm

· {

· rol xore, 7;

· }

· }

· printf("\n");

·

· }

Врезка «замечание»

Пример использования программы содержится в файле “/SRC/win9x.xor.bat” – необходимо передать в командной строке зашифрованный пароль в шестнадцатеричной форме, отделяя числа друг от друга пробелом, скажем так: win9x.xor.exe 0x5 0xAA 0x7D 0x96 0x63 0x99 0xE4 0x5A. А в ответ программа возвратит расшифрованный пароль (в данном случае “0000000”).

Конечно, получить доступ к реестру удаленного компьютера, имея лишь право на чтение диска, штатными средствами Windows невозможно. Поэтому, необходимо использовать утилиту, которая бы в отличие от стандартного «Редактора реестра» позволяла бы указывать путь к файлам реестра и умела бы работать с избранными ветвями, не считывая весь реестр целиком. (В большинстве случаев из-за низкой пропускной способности коммуникационных каналов прочитать все несколько мегабайт реестра оказывается чрезвычайно затруднительно, а то и вовсе невозможно).

Среди «домашних» пользователей широко распространено заблуждение, что на их компьютерах не содержится никакой секретной информации, и, следовательно, злоумышленнику воровать нечего. На самом же деле, большинство пользователей при входе в Internet не набирают пароль вручную, а используют возможность его сохранения в собственном профиле.

Похищение чужого пароля позволяет злоумышленнику пользоваться Internet за чужой счет, пока владелец пароля не догадается его сменить. Поэтому, способ хранения паролей в Windows представляет интерес не только для злоумышленников, но и для пользователей. Способна ли операционная система их защитить? К сожалению, в очередной раз, в алгоритме шифровки паролей (а они хранятся в зашифрованном виде) разработчики допустили грубые ошибки, позволяющие подобрать исходный пароль за приемлемое время.

Пароли по-разному хранятся в зависимости от версии Windows (Windows 95, Windows 95 OSR2), поэтому ниже каждый из них будет рассмотрен отдельно.

Пароли на вход в Internet (если только они не набираются каждый раз вручную), сохраняются в PWL файлах, причем имя пользователя совпадает с именем файла, т.е. пароли пользователя “KPNC” сохраняются в файле “KPNC.PWL”, расположенного в каталоге Windows. Содержимое PWL файлов зашифровано производным значением от пароля, под которым пользователь входит в систему.

В Windows 95 алгоритм шифрования в общих чертах выглядит следующим образом: пароль, заданный при регистрации нового пользователя в системе, приводится к верхнему регистру и посредством хеш-функции сворачивается к двойному слову (32 бита), используемого в качестве ключа для генерации гаммы по алгоритму RC4[180]. Полученной гаммой и зашифровывается содержимое файла PWL.

Затем, при входе пользователя в систему, введенный им пароль аналогичным образом сворачивается к двойному слову, на основе которого генерируются гамма, использующаяся для расшифровки содержимого PWL. Среди прочих, содержащихся данных, в нем хранится имя пользователя. Если, в результате расшифровки оно совпадет с именем файла, то пароль считается истинным и наоборот.

Таким образом, ни хеш - значение, ни сам пароль нигде не хранятся и при условии правильной реализации криптоалгоритма, расшифровать содержимое PWL файла невозможно. На самом же деле, все происходит не так.

Слишком короткая длина ключа (32 бита) позволяет злоумышленнику воспользоваться тривиальным перебором. Поскольку алгоритм RC4 достаточно прост и допускает эффективную реализацию, уже на младших моделях процессора Pentium хорошо оптимизированная программа способна достичь скорости перебора от нескольких сотен тысяч ключей в секунду и выше. Поэтому, приблизительное время, за которое гарантированно удастся расшифровать PWL файл равно: 2³² / 500 000 = 8 590 секунд или меньше двух с половиной часов[181]. В среднем же потребуется вдвое меньше времени, то есть что-то около часа. Другими словами – практически мгновенно.

Однако разработчиками были допущены и другие ошибки, позволяющие расшифровать файл даже не прибегая к перебору. Так, например, алгоритм «сворачивая» представляет собой пример очень слабой хеш-функции. Плохое рассеяние порождает множество паролей-двойников, т.е. различных паролей, но дающих одинаковые ключи. А некоторые пароли в результате свертки обращаются в нуль, что равносильно отсутствию пароля вообще!

Поэтому, представляет интерес взглянуть на алгоритм хеширования поближе. Он невероятно прост. Пароль приводится к верхнему регистру, затем над каждым его символом (включая нуль, завершающий строку) выполняются следующие операции:

· сложить значение ключа с очередным символом пароля

· выполнить циклический двоичный сдвиг ключа на семь позиций влево

Легко видеть насколько слабо взаимное влияние соседних символов друг на друга. В самом деле, схематично этот алгоритм можно записать как: 2⁷*sym₁+2⁷*sym₂+2⁷*sym₃,.. где sym_n N-ый символ пароля. Поскольку 2 в степени 7 равно 128, то для смежных символов из интервала 0‑127 взаимное влияние друг на друга полностью отсутствует, только на четверном символе циклический сдвиг приводит к наложению второй половины пароля на первую, в результате чего некоторое взаимное влияние между символами все же возможно. Стоить заметить, в качественных хеш функциях изменение одного бита исходной строки способно изменить все биты полученного результата. Рассматриваемый алгоритм, к таковым, очевидно не принадлежит.

Программа, приведенная ниже, демонстрирует одну из возможных реализаций этого алгоритма (на диске она находится в файле “/SRC/win95.hashe.c”). Она рассчитывает «свертку» пароля, указанного в командной строке.

· #include <stdio.h>

· #include <string.h>

· main (int argc, char ** argv)

· {

· int a=0,key=0;

· if (argc<2)

· printf ("USAGE: win95.hashe.exe MyGoodPassword\n");

· else

· {

· _strupr(argv[1]);

· for (;a<(strlen(argv[1])+1);a++)

· {

· key+=(unsigned char) argv[1][a];

· __asm

· {

· ROL key,7

· }

· }

· printf("%08X \n",key);

· }

· }

Если в качестве пароля задать «FFFFKKKKL», то хеш-функция возвратит нулевое значение[182]! И подобных паролей существует достаточно много (их точное количество можно вычислить математически или установить перебором).

Алгоритм шифрования тоже реализован с грубыми ошибками – одна и та же гамма используется несколько раз, – как для шифровки имени пользователя, так и для шифровки ресурсов. Но имя пользователя заранее известно (оно совпадает с именем файла). Поэтому, можно мгновенно восстановить первые 20 байт гаммы (а именно 20 символов отведено под имя пользователя). Причем, PWL файлы содержат множество избыточной (дублирующейся) и предсказуемой информации, поэтому существует возможность вычислить (без всякого перебора!) и остаток гаммы.

Существует ряд программ (например, Glide), которые, используя описанную выше «дырку», мгновенно извлекают из PWL файлов хранящуюся в них информацию, в том числе и пароль доступа в Internet.

Уже в Windows 95 ORS 2 механизм шифрования был существенно усовершенствован. Вместо вращения битов для свертки пароля разработчики использовали алгоритм MD5, с помощью которого получали четыре двойных слова – хеш значения имени и пароля. Поэтому, перебором хеш значений расшифровать PWL файл стало не быстрее, чем перебором исходных паролей. Простой подсчет показывает, что всего существует 2¹²⁸ возможных хеш-значений, полный перебор которых потребует весьма длительного времени. При скорости 250 000 комбинаций в секунду (ниже объяснено почему) в худшем случае понадобится порядка 15 753 813 283 376 780 715 896 972 566 дней, а в среднем в два раза меньше[183].

Ошибка с повторным использованием той же самой гаммы оказалась устранена. Теперь в генерации гаммы помимо хеш – значения имени и пароля пользователя участвует некая случайная величина, варьирующаяся от случая к случаю. Для того, чтобы зашифрованный однажды текст было возможно расшифровать обратно, она сохраняется в заголовке файла. Но, ее значение не дает никаких преимуществ злоумышленнику, поскольку не позволяет ни восстановить хеш, ни получить другую гамму.

Скорость же перебора паролей (по сравнению с предыдущей версией Windows) падает приблизительно в два раза, за счет использования более громоздких алгоритмов получения хеш-значений пароля и проверок его подлинности. Подробное описание потребовало бы много места и, поэтому, здесь не приводится. Вся необходимая информация может быть получена путем дизассемблирования файла MSPWL32.PWL. Весьма вероятно, что в реализации механизмов шифрования оказались допущены грубые ошибки, не описанные здесь. Автор не проводил детальных исследований и ни за что поручиться не может.

Отличия Windows 98 от Windows 95 ORS 2 незначительны: снято ограничение на максимальную длину пароля, вот, пожалуй, и все. Однако, простые пароли, выбираемые пользователями, по-прежнему позволяют вскрыть PWL за короткое время, но в целом, защиту можно считать удовлетворительной.

Дата добавления: 2015-11-14