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内网渗透从零到一之SMB协议

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0x00

在内网利用PTH进行横向移动时常使用的atexec/smbexec/psexec等都有smb协议的身影，而笔者对smb协议理解的也比较粗浅，所以对smb协议进行一个系统的学习，并作个记录。

0x01 SMBv1

CIFS协议是SMB协议的一个特定版本的特定叫法，本质还是SMB协议。其它的SMB协议版本对应有其它的叫法，这个叫法也可以说是方言。

服务器消息块 (SMB) 协议是网络文件共享协议，如 Microsoft Windows中实现的称为 Microsoft SMB 协议。 定义特定版本的协议的消息数据包集称为方言。 常见的 Internet 文件系统 (CIFS) 协议是 SMB 的方言。

CIFS协议可以进行客户端和服务器之间传输文件，也可以用于访问集中式打印队列，以及使用命名管道进行进程间通信。

0x010 SMBv1 消息结构

SMBv1消息由三部分构成

  • 固定长度的SMB标头（SMB_Header）
  • 可变长度的参数块（SMB_Parameters）
  • 可变长度的数据块（SMB_Data）

0x0100 SMB_Header

SMB_Header结构如下

SMB_Header{
    UCHAR  Protocol[4];
    UCHAR  Command;
    SMB_ERROR Status;
    UCHAR  Flags;
    USHORT Flags2;
    USHORT PIDHigh;
    UCHAR  SecurityFeatures[8];
    USHORT Reserved;
    USHORT TID;
    USHORT PIDLow;
    USHORT UID;
    USHORT MID;
}

Command位用于表示发送的是什么命令，用命令对应的命令代码表示，比如我要发送SMB_COM_CREATE_DIRECTORY命令，则填充Command位为0x00，SMB_COM_CREATE_DIRECTORY命令的意思是创建一个新目录。其它命令可查看文档

SMB_Header结构的其它位的含义可以查看文档

0x0101 SMB_Parameters

SMB_Parameters结构如下

SMB_Parameters{
    UCHAR  WordCount;
    USHORT Words[WordCount] (variable);
}

WordCount作为Words数组的宽度决定SMB_Parameters的大小，当WordCount为0时SMB_Parameters大小为1字节。

0x0102 SMB_Data

SMB_Data结构如下

SMB_Data{
    USHORT ByteCount;
    UCHAR  Bytes[ByteCount] (variable);
}

WordCount作为Bytes数组的宽度决定SMB_Data的大小，当ByteCount为0时SMB_Data大小为2字节。

0x011 消息概例

SMBv1消息结构可以表示为如下

SMB_Header{
    UCHAR  Protocol[4];
    UCHAR  Command;
    SMB_ERROR Status;
    UCHAR  Flags;
    USHORT Flags2;
    USHORT PIDHigh;
    UCHAR  SecurityFeatures[8];
    USHORT Reserved;
    USHORT TID;
    USHORT PIDLow;
    USHORT UID;
    USHORT MID;
}
SMB_Parameters{
    UCHAR  WordCount;
    USHORT Words[WordCount] (variable);
}
SMB_Data{
    USHORT ByteCount;
    UCHAR  Bytes[ByteCount] (variable);
}

SMB_Header结构中字段都是固定的，而SMB_Parameters和SMB_Data也是遵循其基本结构的，只是不同的消息Words数组和Bytes数组存储的东西不一样而已。

使用如下powershell命令禁用SMBv2/SMBv3，使服务器使用SMBv1协议

Set-ItemProperty -Path "HKLM:\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\LanmanServer\Parameters" SMB2 -Type DWORD -Value 0 -Force

大概分析一下以下两条cmd命令的SMBv1消息，重点看Command字段值

net use \\10.1.1.1\ipc$ "administrator" /user:"administrator"
dir \\10.1.1.1\c$

Command字段值按顺序汇总为如下

SMB_COM_NEGOTIATE
SMB_COM_SESSION_SETUP_ANDX
SMB_COM_SESSION_SETUP_ANDX
SMB_COM_TREE_CONNECT_ANDX
SMB_COM_TREE_CONNECT_ANDX
SMB_COM_TRANSACTION2
SMB_COM_TRANSACTION2
SMB_COM_TRANSACTION2
SMB_COM_TRANSACTION2
SMB_COM_TRANSACTION2
SMB_COM_TRANSACTION2

SMB_COM_NEGOTIATE命令用于协商协议方言。

SMB_COM_SESSION_SETUP_ANDX命令用于配置SMB 会话。如果服务器在用户级访问控制模式下运行，则必须发送至少一个 SMB_COM_SESSION_SETUP_ANDX以执行用户登录到服务器并建立有效的 UID。通过抓包我们也可以看到SMB_COM_SESSION_SETUP_ANDX命令用来进行NTLM身份认证。

SMB_COM_TREE_CONNECT_ANDX命令用于建立到服务器共享的客户端连接。这里是先建立到\\10.1.1.1\ipc$共享的客户端连接，然后在dir的时候建立到c$的共享

SMB_COM_TRANSACTION2命令请求消息结构如下

SMB_Parameters
   {
   UCHAR  WordCount;
   Words
     {
     USHORT TotalParameterCount;
     USHORT TotalDataCount;
     USHORT MaxParameterCount;
     USHORT MaxDataCount;
     UCHAR  MaxSetupCount;
     UCHAR  Reserved1;
     USHORT Flags;
     ULONG  Timeout;
     USHORT Reserved2;
     USHORT ParameterCount;
     USHORT ParameterOffset;
     USHORT DataCount;
     USHORT DataOffset;
     UCHAR  SetupCount;
     UCHAR  Reserved3;
     USHORT Setup[SetupCount];
     }
   } 
 SMB_Data
   {
   USHORT ByteCount;
   Bytes
     {
     UCHAR Name;
     UCHAR Pad1[];
     UCHAR Trans2_Parameters[ParameterCount];
     UCHAR Pad2[];
     UCHAR Trans2_Data[DataCount];
     }
   }

SMB_COM_TRANSACTION2消息结构中的Setup[SetupCount]表示子命令，SMB_COM_TRANSACTION2命令具体的作用还需要看子命令，也就是看Setup[SetupCount]的值

把SMB_COM_TRANSACTION2命令中的子命令按顺序汇总为如下

TRANS2_QUERY_PATH_INFORMATION
TRANS2_QUERY_PATH_INFORMATION
TRANS2_QUERY_FS_INFORMATION
TRANS2_QUERY_FS_INFORMATION
TRANS2_FIND_FIRST2
TRANS2_QUERY_FS_INFORMATION

TRANS2_QUERY_PATH_INFORMATION子命令用于获取文件或目录的信息。TRANS2_QUERY_PATH_INFORMATION请求消息中的Trans2_Parameters.InformationLevel的值为QUERY Information Level Codes，QUERY Information Level Codes决定了响应消息中包含的哪些信息，QUERY Information Level Codes有如下值

TRANS2_QUERY_FS_INFORMATION子命令用于请求有关作为服务器上共享基础的对象存储的信息。TRANS2_QUERY_FS_INFORMATION子命令请求消息也有Trans2_Parameters.InformationLevel字段，该字段值为QUERY_FS Information Level Codes，QUERY_FS Information Level Codes不同返回的内容不同，有如下

TRANS2_FIND_FIRST2子命令用于搜索目录中的文件或目录。Trans2_Parameters.InformationLevel字段值为FIND Information Level Codes，FIND Information Level Codes不同返回的内容不同，有如下

其它SMB_COM_TRANSACTION2命令的子命令可以查看文档

每条命令的细节可以去查文档，文档里面的有命令的作用和对应的消息结构。

0x02 SMBv2

SMBv2是对SMBv1的一个扩展，当SMBv2标头设置了Flags中的SMB2_FLAGS_ASYNC_COMMAND位时，SMBv2标头结构为ASYNC，当SMBv2标头没有设置Flags中的SMB2_FLAGS_ASYNC_COMMAND位时，SMBv2标头结构为SYNC

SMBv2标头结构在SMBv2的所有消息中是固定的，而消息剩余部分的内容随命令不同而不同，SMBv2命令填充到SMBv2标头的Command字段中，SMBv2命令有如下

使用如下powershell命令开启SMBv2/SMBv3，命令执行完之后需要重启计算机

Set-ItemProperty -Path "HKLM:\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\LanmanServer\Parameters" SMB2 -Type DWORD -Value 1 -Force

大概分析一下以下两条命令的SMBv2消息

SMB_Parameters{
    UCHAR  WordCount;
    USHORT Words[WordCount] (variable);
}
0

Command字段值按顺序汇总为如下

SMB_Parameters{
    UCHAR  WordCount;
    USHORT Words[WordCount] (variable);
}
1

SMB_COM_NEGOTIATE是SMBv1中的命令，是用来协商方言的。

SMB2 NEGOTIATE是SMBv2中的命令，也是用来协商方言的。这里可以看下返回包，服务器选择了SMB2.1方言

SMB2 SESSION_SETUP命令用以请求新的经过身份验证的会话到服务器。这里就是使用NTLM协议进行身份认证。

SMB2 TREE_CONNECT命令用来请求服务器上的特定共享。这里连接的是ipc$

SMB2 IOCTL用来发送文件系统控制命令或设备控制命令。

SMB2 CREATE用以请求创建或访问文件。

SMB2 QUERY_INFO用来查询文件、命名管道或基础卷的信息。

SMB2 CLOSE用于关闭SMB2 CREATE命令打开的文件实例。

0x03 SMBv3

SMBv2/SMBv3在官方文档里面是作为SMB 2协议的一个方言存在的

所以SMBv2的消息结构也是SMBv3的消息结构，当然SMBv3有很多自己的特性，比如SMBv3可以使用SMB2 TRANSFORM_HEADER标头来发送加密消息，也可以使用SMB2 COMPRESSION_TRANSFORM_HEADER标头来发送压缩消息。

我这里连接Windows Server 2012的SMB服务，这时候协商使用的是SMB3.0.2方言

而对比其它的数据包，结构也基本一致。

文章用到的数据包可以在这里找到。

0x04 参考

Common Internet File System (CIFS) Protocol
Server Message Block (SMB) Protocol Versions 2 and 3
Microsoft SMB 协议和 CIFS 协议概述
在 Windows服务器中启用/禁用SMBv1、SMBv2和SMBv3的方法


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