深入解析Windows防火墙RPC过滤机制

本文详细解析了Windows防火墙如何通过RPC过滤层实现对远程过程调用接口的访问控制,包括过滤规则配置、内核层工作原理及安全验证机制,为系统安全加固提供技术参考。

Windows防火墙RPC过滤器工作原理

我曾承诺会发布一篇关于Windows RPC过滤器工作原理的博客文章。在发布了更通用的Windows防火墙博文后,我认为应该再写一篇关于RPC过滤器本身的简短文章。如果你不了解背景,Windows防火墙具有限制RPC接口访问的能力。由于最近对RPC相关技术的重新关注(特别是PetitPotam技巧),这一点显得尤为重要。例如,你可以使用以下通过netsh命令运行的脚本来阻止对EFSRPC接口的任何访问:

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rpcfilter
add rule layer=um actiontype=block
add condition field=if_uuid matchtype=equal data=c681d488-d850-11d0-8c52-00c04fd90f7e
add filter
add rule layer=um actiontype=block
add condition field=if_uuid matchtype=equal data=df1941c5-fe89-4e79-bf10-463657acf44d
add filter
quit

这个脚本添加了两条规则,将阻止UUID为c681d488-d850-11d0-8c52-00c04fd90f7edf1941c5-fe89-4e79-bf10-463657acf44d的RPC接口上的任何调用。这些对应两个EFSRPC接口。

防火墙上下文中的工作原理

这在防火墙上下文中是如何工作的?Windows过滤平台的内核组件是否内置了RPC协议解析器来阻止连接?这太复杂了,实际上所有操作都是在用户模式下通过一些特殊层完成的。如果使用NtObjectManager的防火墙Get-FwLayer命令,你可以通过过滤IsUser属性来检查注册在用户模式下运行的层。

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PS> Get-FwLayer | Where-Object IsUser

KeyName                       Name
-------                       ----
FWPM_LAYER_RPC_PROXY_CONN     RPC Proxy Connect Layer
FWPM_LAYER_IPSEC_KM_DEMUX_V4  IPsec KM Demux v4 Layer
FWPM_LAYER_RPC_EP_ADD         RPC EP ADD Layer
FWPM_LAYER_KM_AUTHORIZATION   Keying Module Authorization Layer
FWPM_LAYER_IKEEXT_V4          IKE v4 Layer
FWPM_LAYER_IPSEC_V6           IPsec v6 Layer
FWPM_LAYER_IPSEC_V4           IPsec v4 Layer
FWPM_LAYER_IKEEXT_V6          IKE v6 Layer
FWPM_LAYER_RPC_UM             RPC UM Layer
FWPM_LAYER_RPC_PROXY_IF       RPC Proxy Interface Layer
FWPM_LAYER_RPC_EPMAP          RPC EPMAP Layer
FWPM_LAYER_IPSEC_KM_DEMUX_V6  IPsec KM Demux v6 Layer

在输出中,我们可以看到5个名称中包含RPC的层:

  • FWPM_LAYER_RPC_EP_ADD - 过滤进程创建的新端点
  • FWPM_LAYER_RPC_EPMAP - 过滤对端点映射器信息的访问
  • FWPM_LAYER_RPC_PROXY_CONN - 过滤到RPC代理的连接
  • FWPM_LAYER_RPC_PROXY_IF - 过滤通过RPC代理的接口调用
  • FWPM_LAYER_RPC_UM - 过滤到RPC服务器的接口调用

这些层都可能有其独特之处,你可以通过netsh为所有层添加规则。但我们将重点讨论FWPM_LAYER_RPC_UM层的工作原理,因为这是开头脚本所使用的层。在添加RPC过滤规则后运行以下命令,可以查看新创建的规则:

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PS> Get-FwFilter -LayerKey FWPM_LAYER_RPC_UM -Sorted | Format-FwFilter

Name        : RPCFilter
Action Type : Block
Key         : d4354417-02fa-11ec-95da-00155d010a06
Id          : 78253
Description : RPC Filter
Layer       : FWPM_LAYER_RPC_UM
Sub Layer   : FWPM_SUBLAYER_UNIVERSAL
Flags       : Persistent
Weight      : 567453553048682496
Conditions  :
FieldKeyName               MatchType Value
------------               --------- -----
FWPM_CONDITION_RPC_IF_UUID Equal     df1941c5-fe89-4e79-bf10-463657acf44d

Name        : RPCFilter
Action Type : Block
Key         : d4354416-02fa-11ec-95da-00155d010a06
Id          : 78252
Description : RPC Filter
Layer       : FWPM_LAYER_RPC_UM
Sub Layer   : FWPM_SUBLAYER_UNIVERSAL
Flags       : Persistent
Weight      : 567453553048682496
Conditions  :
FieldKeyName               MatchType Value
------------               --------- -----
FWPM_CONDITION_RPC_IF_UUID Equal     c681d488-d850-11d0-8c52-00c04fd90f7e

过滤条件字段

如果你读过我的一般性博客文章,这个输出应该有些意义。FWPM_CONDITION_RPC_IF_UUID条件键用于指定要匹配的接口UUID。FWPM_LAYER_RPC_UM有许多可能的字段可以过滤,你可以通过检查层对象的Fields属性来查询:

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PS> (Get-FwLayer -Key FWPM_LAYER_RPC_UM).Fields

KeyName                           Type      DataType
-------                           ----      --------
FWPM_CONDITION_REMOTE_USER_TOKEN  RawData   TokenInformation
FWPM_CONDITION_RPC_IF_UUID        RawData   ByteArray16
FWPM_CONDITION_RPC_IF_VERSION     RawData   UInt16
FWPM_CONDITION_RPC_IF_FLAG        RawData   UInt32
FWPM_CONDITION_DCOM_APP_ID        RawData   ByteArray16
FWPM_CONDITION_IMAGE_NAME         RawData   ByteBlob
FWPM_CONDITION_RPC_PROTOCOL       RawData   UInt8
FWPM_CONDITION_RPC_AUTH_TYPE      RawData   UInt8
FWPM_CONDITION_RPC_AUTH_LEVEL     RawData   UInt8
FWPM_CONDITION_SEC_ENCRYPT_ALGORITHM RawData UInt32
FWPM_CONDITION_SEC_KEY_SIZE       RawData   UInt32
FWPM_CONDITION_IP_LOCAL_ADDRESS_V4 IPAddress UInt32
FWPM_CONDITION_IP_LOCAL_ADDRESS_V6 IPAddress ByteArray16
FWPM_CONDITION_IP_LOCAL_PORT      RawData   UInt16
FWPM_CONDITION_PIPE               RawData   ByteBlob
FWPM_CONDITION_IP_REMOTE_ADDRESS_V4 IPAddress UInt32
FWPM_CONDITION_IP_REMOTE_ADDRESS_V6 IPAddress ByteArray16

过滤器有很多潜在的配置选项。你可以基于验证到接口的远程用户令牌进行过滤,或者基于身份验证级别和类型进行过滤。这允许你保护RPC接口,使所有调用者必须使用Kerberos并达到RPC_C_AUTHN_LEVEL_PKT_PRIVACY级别。

过滤实现机制

配置对我们来说不太重要,你可能更想知道它是如何工作的,因为尝试找到绕过方法的第一步是了解这个过滤层在哪里处理(注意:我还没有找到绕过方法,但你永远不知道)。

由于RPC协议的复杂性,过滤是在RPC服务器进程中通过RpcRtRemote扩展DLL实现的。除了RPCSS之外,这个DLL默认不加载。只有当WNF_RPCF_FWMAN_RUNNING WNF状态存在值时才会加载。以下显示了使用netsh添加两个RPC过滤规则后的状态:

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PS> $wnf = Get-NtWnf -Name 'WNF_RPCF_FWMAN_RUNNING'
PS> $wnf.QueryStateData()

Data ChangeStamp
---- -----------
{}             2

RPC运行时设置了一个订阅,如果WNF值发生更改,就会加载DLL。一旦加载,RPC运行时将注册所有当前接口以检查防火墙。在正常处理安全回调期间对接口进行调用时,会检查过滤规则。运行时将调用RpcRtRemote内部的FwFilter函数,传递有关防火墙接口调用的所有详细信息。过滤调用仅针对DCE/RPC协议进行,不包括ALPC。此外,只有在调用者是远程的情况下才会调用。如果调用通过TCP进行,则总是这种情况,但对于命名管道,只有在通过SMB打开管道时才会调用。

过滤处理过程

在这里,我们终于可以确定RPC过滤器是如何处理的。FwFilter函数构建一个对应于FWPM_LAYER_RPC_UM层字段列表的防火墙值列表,并将它们与层的数字ID一起传递给FwpsClassifyUser0 API。此API将枚举该层的所有过滤器并应用条件检查,返回分类结果,例如阻止或允许。基于此分类,RPC运行时可以允许或拒绝调用。

为了使过滤器可访问进行分类,RPC服务器必须对引擎具有FWPM_ACTRL_OPEN访问权限,并对过滤器具有FWPM_ACTRL_CLASSIFY访问权限。默认情况下,Everyone组具有这些访问权限,但AppContainers和可能的其他沙箱没有。然而,一般来说,AppContainer进程不会创建特权RPC服务器,至少远程攻击者会发现有用的任何服务器都不会。你可以使用Get-AccessibleFwObject命令检查各种防火墙对象的访问权限:

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PS> $token = Get-NtToken -Filtered -Flags LuaToken
PS> Get-AccessibleFwObject -Token $token | Where-Object Name -eq RPCFilter

TokenId Access            Name
------- ------            ----
4ECF80  Classify|Open RPCFilter
4ECF80  Classify|Open RPCFilter

我希望这能提供足够的信息,让有人能够进一步深入研究,看看是否有我遗漏的任何明显绕过方法。我相信如果你仔细寻找,可能会发现一些有趣的技巧来规避限制 :-)

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