Azure Functions 是一種無服務器解決方案，可以使用戶減少代碼編寫、減少需要維護的基礎結構并節省成本。無需擔心部署和維護服務器，云基礎結構提供保持應用程序運行所需的所有最新資源。你只需專注于對你最重要的代碼，Azure Functions 處理其余代碼。Azure Functions允許您提供一個帶有不同“鉤子”的簡單應用程序，以觸發它運行。這些可以是簡單的Web掛鉤或其他基于云的服務上的事件(例如，寫入OneDrive的文件)。 Azure Functions的一個很好的好處是它們可以輕松地與其他供應商的服務綁定，例如Twilio或GitHub。

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過渡到云服務的一個最常見的好處是可以共同承擔保護資產的責任，但是云提供商也不能避免安全漏洞，比如漏洞或錯誤配置。這是研究人員在過去幾個月在Azure Functions中發現的第二次權限升級(EoP)漏洞。

今年2月份，安全公司Intezer研究人員發現微軟的無服務器運算服務Azure Functions，存在一個特權提升漏洞，且程序代碼可從Azure Functions DockerDocker逃脫(Escape)至Docker主機。但微軟認為，這個漏洞不影響用戶安全。

Azure Functions讓用戶不需要配置和管理基礎設施，就能簡單地開始執行程序代碼，可由HTTP請求觸發，并且一次最多只能執行數分鐘處理該事件，用戶的程序代碼會在Azure托管的Docker中執行，無法逃脫受限的環境，但是這個Azure Functions的新漏洞，卻可讓程序代碼逃脫至Docker主機。

當程序代碼逃脫到了Docker，取得根訪問權限，就足以破壞Docker主機，并獲得更多的控制權，除了逃脫可能受到監控的Docker，還能轉移到安全性經常被忽略的Docker主機。

這一次，Intezer研究人員是與微軟安全響應中心(MSRC)合作并報告的新發現的漏洞。他們確定這種行為對Azure Functions用戶沒有安全影響。因為發現的Docker主機實際上是一個HyperV客戶端，而它又被另一個沙箱層保護起來了。

不過，類似這樣的情況仍然表明，漏洞有時是未知的，或者不受云用戶的控制。推薦一種雙管齊下的云安全方法：做一些基礎工作，例如修復已知的漏洞和加固系統以減少受到攻擊的可能性，并實現運行時保護，以便在漏洞利用和其他內存攻擊發生時檢測/響應它們。

Azure Functions Docker中的漏洞分析

Azure FunctionsDocker以-privileged Docker標志運行，從而導致/dev目錄下的設備文件在Docker主機和Docker客戶端之間共享。這是標準的特權Docker行為，然而，這些設備文件對“其他”文件具有“rw”權限，如下所示，這是我們提出的漏洞會發生的根本原因。

Azure Functions Docker與低權限的應用程序用戶一起運行。Docker的主機名包含“沙箱”一詞，這意味著將用戶包含在低權限中是很重要的。容器使用–privileged標志運行，這意味著，如果用戶能夠升級為root用戶，則他們可以使用各種Docker轉義技術逃到Docker主機。

設備文件上的寬松權限不是標準行為，從我的本地特權Docker設置中可以看到，/dev中的設備文件默認情況下不是很寬松：

Azure Functions環境包含52個帶有ext4文件系統的“pmem”分區。起初，我們懷疑這些分區屬于其他Azure Functions客戶端，但進一步評估表明，這些分區只是同一個操作系統使用的普通文件系統，包括pmem0，它是Docker主機的文件系統。

使用debugfs讀取Azure FunctionsDocker主機的磁盤

為了進一步研究如何利用此可寫磁盤而不會潛在地影響其他Azure客戶，研究人員在本地容器中模擬了該漏洞，并與非特權用戶“bob”一起建立了本地環境：

利用設備文件o+rw

在我們的本地設置中，/dev/sda5是根文件系統，它將成為我們的目標文件系統。

使用debugfs實用程序，攻擊者可以遍歷文件系統，如我們上面成功演示的那樣。 debugfs還通過-w標志支持寫入模式，因此我們可以將更改提交到基礎磁盤。請務必注意，寫入已掛載的磁盤通常不是一個好主意，因為它可能會導致磁盤損壞。

通過直接文件系統編輯利用

為了演示攻擊者如何更改任意文件，我們希望獲得對/ etc/passwd的控制權。首先，我們嘗試通過直接編輯文件系統塊的內容，使用zap_block命令來編輯文件的內容。在內部，Linux內核將這些變化處理到*device file* /dev/sda5，并且它們被寫入緩存到與*regular file* /etc/passwd不同的位置。因此，需要刷新對磁盤的更改，但是這種刷新由debugfs實用程序處理。

使用debugfs用'A'(0x41)覆蓋/etc/passwd內容

類似地，Linux內核為最近加載到內存中的頁面托管了一個讀取緩存。

不幸的是，由于與我們在寫入緩存中說明的約束相同，對/dev/sda5的更改將不會傳播到/etc/passwd文件的視圖中，直到其緩存的頁面被丟棄。這意味著，我們只能覆蓋最近未從磁盤加載到內存的文件，或者等待系統重新啟動以應用更改。

經過進一步研究，研究人員找到了一種方法來指示內核放棄讀取緩存，以便他們的zap_block更改可以生效。首先，我們通過debugfs創建了一個到Docker的diff目錄的硬鏈接，以便更改可以輻射到Docker：

該硬鏈接仍然需要root權限才能進行編輯，因此研究人員仍然必須使用zap_block來編輯其內容。然后，研究人員使用posix_fadvise指示內核從讀取緩存中丟棄頁面，這受一個名為pagecache management的項目的啟發。這導致內核加載研究人員的更改，并最終能夠將它們傳播到Docker主機文件系統：

刷新讀取緩存

Docker主機文件系統中的/etc/passwd，刷新后我們可以看到“AAA”字符串

總結

通過編輯屬于Docker主機的任意文件，攻擊者可以通過類似地對/etc/ld.so.preload進行更改并通過Docker的diff目錄提供惡意共享對象來啟動預加載劫持。該文件可以預加載到Docker主機系統中的每個進程中(之前使用此技術記錄了HiddenWasp惡意軟件)，因此攻擊者將能夠在Docker主機上執行惡意代碼。

對漏洞利用的PoC進行總結如下：

微軟目前對此發現的評估是，這種行為對Azure Functions用戶沒有安全影響。因為我們探測的Docker主機實際上是一個HyperV客戶端，所以它被另一個沙箱層保護。

無論你如何努力保護自己的代碼，有時漏洞都是未知的或無法控制的。因此你應該具備運行時保護功能，以便在攻擊者在你的運行環境中執行未經授權的代碼時檢測并終止攻擊。

本文翻譯自：

https://www.intezer.com/blog/cloud-security/royal-flush-privilege-escalation-vulnerability-in-azure-functions/