CONTROL SERVER gegen Sysadmin/sa:

Berechtigungen, Systemprozeduren, DBCC, automatische Schema-Erstellung und Privilegienausweitung – Fallstricke

Seit SQL Server 2005 gibt es die Serverweite Berechtigung CONTROL SERVER. Prinzipiell eine Alternative zur sysadmin-Mitgliedschaft, blieb sie dennoch nicht viel mehr als ein Ladenhüter – kaum bekannt und noch weniger verwendet.

Einer der Hauptgründe dafür war die fehlende Möglichkeit, dieses Recht einer Gruppe von Prinzipalen/Logins auf Server-Ebene zu geben.

Seit SQL Server 2012 ist es ja nun möglich, eigene Server-Rollen zu definieren, so dass diese Berechtigung nun immer mehr Verwendung findet.

Dennoch ist sie kein vollständiger Ersatz für sysadmin. Warum das so ist wo die Unterschiede liegen und wo es sogar ein Risiko sein kann, möchte ich im Folgenden für meine Leser festhalten und demonstrieren.

Grundlegende Kenntnisse über das Verhalten von sysadmin und dbo setze ich als hinreichend bekannt voraus, und konzentriere mich auf das, was bei der Verwendung von CONTROL SERVER anders ist.

Zunächst wird ein neuer Login, „DBA_TheDude“, angelegt – das Passwort natürlich streng meinen Richtlinien (für Blogs) entsprechend. 😉

Es folgen eine neue Serverrolle, „Role_DBA“, in die der Login als Mitglied aufgenommen wird.

Und da diese Rolle für Administratoren gedacht ist, erhält sie die weitest-möglichen Rechte: CONTROL SERVER.

Als nächstes melden wir uns als DBA am System an und lassen uns „die (effektiven) Rechte verlesen“ 🙂

 entity_name permission_name
server CONNECT SQL
server SHUTDOWN
server CREATE ENDPOINT
server CREATE ANY DATABASE
server CREATE AVAILABILITY GROUP
server ALTER ANY LOGIN
server ALTER ANY CREDENTIAL
server ALTER ANY ENDPOINT
server ALTER ANY LINKED SERVER
server ALTER ANY CONNECTION
server ALTER ANY DATABASE
server ALTER RESOURCES
server ALTER SETTINGS
server ALTER TRACE
server ALTER ANY AVAILABILITY GROUP
server ADMINISTER BULK OPERATIONS
server AUTHENTICATE SERVER
server EXTERNAL ACCESS ASSEMBLY
server VIEW ANY DATABASE
server VIEW ANY DEFINITION
server VIEW SERVER STATE
server CREATE DDL EVENT NOTIFICATION
server CREATE TRACE EVENT NOTIFICATION
server ALTER ANY EVENT NOTIFICATION
server ALTER SERVER STATE
server UNSAFE ASSEMBLY
server ALTER ANY SERVER AUDIT
server CREATE SERVER ROLE
server ALTER ANY SERVER ROLE
server ALTER ANY EVENT SESSION
server CONTROL SERVER

Klingt gut. Scheint Nichts zu fehlen. Oder doch?

Vergleichen wir es mal mit der Liste aller Rechte, die es auf Server-Ebene überhaupt gibt:

Ok, also wir haben wirklich alle Rechte, die man (auf Serverebene) vergeben kann. Das ist auch dokumentiert: Permissions (Database Engine) und hier: GRANT Server Permissions (Transact-SQL)

Diese Berechtigungen und Kommandos funktionieren auch wie dokumentiert.

Wie sieht es aber mit gespeicherten Systemprozeduren aus?

Warum das jetzt?

Ganz einfach. Sicher ist es den meisten noch gut aus SQL Server 2000-Zeiten bekannt, dass sicherheitskritische Systemprozeduren einen Check auf Mitgliedschaft in bestimmten Rollen enthalten. Und das tun die meisten derer auch heute noch. Ein Artefakt der damaligen unflexiblen Rechte-Verwaltung, kann man sagen.

Wenn man in den Code der sp_readerrorlog schaut, wird es dort genau so gemacht:

Okay. Natürlich könnten wir diesen Code umgehen und die xp_readerrorlog direkt aufrufen.

In der GUI-Anzeige im Management Studio hilft uns das nicht, wir können es als manuellen Workaround verwenden.

Weitere Systemprozeduren, die über SSMS aufgerufen werden und die Ausführung verweigern sind unter anderem: sp_addumpdevice – für Backup-Devices sp_enum_oledb_providers – wird beim Konfigurieren und Betrachten von Linked Servers verwendet.

sp_addlinkedserver lässt sich dafür ohne Probleme ausführen – nur eben nicht über die GUI wegen eben genannter Prozedur.

Die Einrichtung von Database-Mail über die GUI bleibt ebenfalls den sysadmins vorbehalten. Via Script sollte es jedoch funktionieren (ungetestet).

Auch die Konfiguration des Distributors für die Replikation mittels sp_adddistributor ist ohne den sysadmin-Bit nicht möglich. Andere Replikationskonfigurationsaufgaben sind teilweise sogar über die GUI möglich.

Unter SQL Server 2005 – 2008R2 gibt es für das Hinzufügen/Entfernen von (Server-)Rollenmitgliedern nur die Prozedur sp_addsrvrolemember / sp_dropsrvrolemember. Diese führt ebenfalls eine Serverrollen-Mitgliedschafts-Prüfung durch. – Unter SQL Server 2012 ist diese Prozedur aus Rückwärtskompatibilitätsgründen noch vorhanden, jedoch wurde dieser Check aus dem Code entfernt. Damit verhält sie sich in dieser Hinsicht somit wie der direkte Aufruf von ALTER SERVER ROLE {RoleName} ADD MEMBER {Loginname}.

Das gleiche gilt für sp_addrolemember / sp_droprolemember für Datenbankrollen.

Soweit zu Systemprozeduren. Eigentlich ziemlich simpel, wenn man die Hintergründe kennt.

Daher, wo möglich: DDL-Kommandos verwenden, wie seit SQL Server 2005 nahegelegt wird.

Randnotiz: Es gibt mindestens 7 Variationen der Prüfung auf sysadmin-Mitgliedschaft. 🙂 🙁

Eine Kostprobe:

Die häufigsten Fehlermeldungen, die dann ggfls. ausgelöst werden, sind:

message_id text
14126 Sie haben nicht die erforderlichen Berechtigungen, um den Vorgang abzuschließen.
14260 Sie haben nicht die erforderliche Berechtigung, um diesen Befehl auszuführen. Wenden Sie sich an den Systemadministrator.
15003 Nur Mitglieder der %1!-Rolle können diese gespeicherte Prozedur ausführen.
15247 Der Benutzer besitzt nicht die Berechtigung zum Ausführen dieser Aktion.
21089 Nur Mitglieder der festen Serverrolle ’sysadmin‘ können diesen Vorgang ausführen.
22904 Der Aufrufer ist nicht zum Initiieren der angeforderten Aktion berechtigt. Es sind DBO-Privilegien erforderlich.

Eine vollständige Liste aller Prozeduren, die auf sysadmin-Rollenmitgliedschaft prüfen, folgt am Ende.

Kommen wir zu einem anderen wichtigen Bereich:

DBCC-Kommandos

Das geht ja gut los.

Die „Regel“ ist bei DBCC noch einfacher: Fast jedes DBCC-Kommando prüft auf sysadmin.

Von DBCC CHECKDB über DBCC LOGINFO bis zu DBCC TRACEON. Also auch durchaus wertvolle Kommandos auch für den externen Support. – Tatsächlich ist selbst DBCC HELP nur für sysadmins zugelassen…

Die einzigen Ausnahmen, die mir bekannt sind: DBCC SHOW_STATISTICS

  • man muss jedoch mindestens ddl_admin oder Besitzer der Tabelle sein

DBCC DETACHDB

  • das ist ein spezieller Fall, da es über sp_detach_db ausgeführt wird
  • db_owner oder dbo der datenbank ist ausreichend

DBCC FREEPROCCACHE und DBCC SQLPERF

  • Diese setzen lediglich die ALTER SERVER STATE Berechtigung voraus.

DBCC DROPCLEANBUFFERS wiederum setzt die sysadmin-Rollenmitgliedschaft voraus.

Diese Berechtigungen sind übrigens recht gut dokumentiert.

Datenbankberechtigungen

Mit CONTROL SERVER hat ein Prinzipal auch vollen Zugriff auf alle Datenbanken. Fast, aber auch nur fast wie sysadmins, die bekanntlich auf den „dbo“ gemappt werden.

Logins mit lediglich CONTROL SERVER-Berechtigung werden nicht(!) zu dbo gemapped.

Welche Auswirkungen das hat, sieht man im Folgenden:

–>

SSMS:

Was ist passiert?

Erinnern Sie sich noch an das pre-SQL 2012 Problem, dass man Windows-Gruppen kein Default Schema zuweisen konnte? Und was passierte, wenn ein Entwickler über solch eine Gruppe vergaß, beim Anlegen eines Objektes das Schema anzugeben?

Richtig. Das ist genau das gleiche: es wurde ein Schema mit dem Login-Namen des Entwicklers angelegt. Eine reine Freude für spätere Aufräumarbeiten, die „richtigen falschen“ Schemas zu identifizieren und zu löschen. Dieses Issue (eines der am höchsten votierten Connect-Items) wurde mit SQL Server 2012 ja gelöst.

Leider wurde dabei verpasst, auch die Behandlung von CONTROL SERVER Berechtigten anzupassen. Dazu hatte ich ebenfalls ein Connect-Item erstellt.: „Login with CONTROL SERVER Permission Creating an Object without specifying Schema leads to creation of new Schema with Login-Name”. – Leider zu spät. :-/

Vermutlich wird dazu ein identischer Code-Block verwendet, denn genau wie in dem Windows-Gruppen-Szenario ist dieses implizite Anlegen des Schemas nicht abfangbar.

Fazit: Immer ein Schema angeben, wenn man als CONTROL Server Berechtigter Objekte anlegt – am besten einfach wirklich immer ein Schema angeben (es gibt noch andere Gründe dafür).

Privilege-Escalation-Risiko:

Abschließen möchte ich mit einem sicherheitstechnisch extrem wichtigen Hinweis:

Logins mit CONTROL SERVER Berechtigung können standardmäßig JEDEN Login impersonifizieren. JEDEN. Also auch alle Sysadmins und sa selber! – Und auch wenn SQL Authentifizierung nicht aktiv ist!

Und so lässt sich das wunderbar ausnutzen:

Wer sich also gegenüber dieser Form von Privilege-Escalation schützen möchte, muss das impersonate (mithilfe von DENY) verbieten. – Und warum sollte man das nicht wollen, würde es doch ggfl. das gesamte Konzept von CONTROL SERVER in Frage stellen (?! ) – Denn das ist der finale und entscheidende Unterschied:

Sysadmin-Mitglieder können nicht mit DENY eingeschränkt werden. Prinzipale mit bloßer CONTROL SERVER Berechtigung jedoch schon.

So funktionieren alle reinen DDL/DML Kommando-Berechtigungen eben.

Also, um es noch einmal klar zu sagen, da es so entscheidend ist:

Ein Login mit CONTROL SERVER Recht macht nur dann Sinn, wenn ihm gleichzeitig verboten wird, andere sysadmins (oder am besten: alle Logins) zu impersonifizieren. Andernfalls kann man ihn gleich zum sysadmin machen!

Dummerweise geht das nur über „DENY IMPERSONATE ON LOGIN::[Loginname]“. Denn IMPERSONATE ist hierarchisch direkt CONTROL SERVER untergeordnet!

Bei einer sich ändernden Liste an Systemadministratoren hat man ein Problem, wenn man nicht an dieses Deny denkt! (Nächstes Risiko!)

– Spätestens an dieser Stelle sollte man sich mit dem Überwachungs-Feature von SQL Server befassen.

Mein Fazit und Lessons-learned daher:

CONTROL-SERVER selber ist eine konsequente Fortführung der Bemühungen des Sicherheits-Teams, SQL Server sicherheitstechnisch noch einfacher und damit robuster zu machen.

Jedoch ist aus dem Grund der Impersonate-Rechte eine Privilege Escalation zu sysadmin sehr einfach. Um diese zu verhindern, sollte man gut mit der Berechtigungs-Hierarchie von SQL Server vertraut sein. – Wie immer: „Wissen schafft Sicherheit.“

Was wirklich schmerzt, ist eines der besten Anwendungsszenarien: Rechte für Support-Personal, intern oder Extern. Das Fehlen der Möglichkeit, DBCC-Kommandos direkt zu berechtigen, macht uns hier einen Strich durch die Rechnung. Wenn man nicht jedes wichtige DBCC-Kommando in eine eigene Prozedur wrappen und somit berechtigen möchte, führt am sysadmin in diesen Anwendungsfällen nichts vorbei. (!)

Im Endeffekt ist eine strikte „Separation of Duties“, die Funktionstrennung auf verschiedene „Rollen“ das eherne Ziel.

Hier kann man dazu Nachlesen – auch das „SQL Server Separation of Duties Framework“ von codeplex, mit vielen guten Ideen kann ich empfehlen einmal anzusehen:

http://blogs.technet.com/b/fort_sql/archive/2011/09/12/separation-of-duties-for-dba-s.aspx



Update 04-2014:

Mit SQL Server 2014 wird CONTROL Server etwas sicherer. Hier kann man mehr zu den neuen Möglichkeiten lesen:

New Permissions in SQL Server 2014: IMPERSONATE ANY LOGIN, SELECT ALL USER SECURABLES, CONNECT ANY DATABASE and the old CONTROL SERVER

Eine Ablösung des „sa“ ist übrigens nicht geplant, jedoch sinkt mit jedem Release die Anzahl der Szenarien, wo sa/sysadmin zwingend benötigt wird.

Happy securing,



Andreas



Anbei die komplette Liste aller Systemprozeduren unter SQL Server 2012, die auf sysadmin-Rollenmitgliedschaft prüfen (171 – gegenüber 173 unter SQL Server 2008R2. SQL Server 2014 CTP1 ist noch das Gleiche):

(Hinweis: Insgesamt 197 Systemprozeduren prüfen auf Serverrollenmitgliedschaft, wie diskadmin oder serveradmin usw.)

Module_Name
fn_yukonsecuritymodelrequired
sp_add_agent_parameter
sp_add_agent_profile
sp_adddatatype
sp_adddistributiondb
sp_adddistributor
sp_addqreader_agent
sp_addsubscriber
sp_addsubscriber_schedule
sp_addtabletocontents
sp_attachsubscription
sp_cdc_cleanup_change_table
sp_cdc_disable_db
sp_cdc_disable_table
sp_cdc_drop_job
sp_cdc_enable_db
sp_cdc_enable_table
sp_cdc_restoredb
sp_cdc_vupgrade
sp_certify_removable
sp_change_agent_parameter
sp_change_agent_profile
sp_change_subscription_properties
sp_change_users_login
sp_changedistpublisher
sp_changedistributiondb
sp_changedistributor_password
sp_changedistributor_property
sp_changemergesubscription
sp_changeqreader_agent
sp_changereplicationserverpasswords
sp_changesubscriptiondtsinfo
sp_checkinvalidivarticle
sp_copysubscription
sp_create_removable
sp_cycle_errorlog
sp_dbcmptlevel
sp_dbmmonitoraddmonitoring
sp_dbmmonitorchangealert
sp_dbmmonitordropalert
sp_dbmmonitordropmonitoring
sp_dbmmonitorhelpalert
sp_dbmmonitorhelpmonitoring
sp_dbmmonitorresults
sp_dbmmonitorupdate
sp_dbremove
sp_drop_agent_parameter
sp_drop_agent_profile
sp_dropdatatypemapping
sp_dropdistpublisher
sp_dropdistributiondb
sp_dropdistributor
sp_dropmergepullsubscription
sp_droppullsubscription
sp_dropsubscriber
sp_dsninfo
sp_enumdsn
sp_flush_commit_table_on_demand
sp_generate_agent_parameter
sp_get_distributor
sp_get_Oracle_publisher_metadata
sp_getagentparameterlist
sp_getdefaultdatatypemapping
sp_grant_publication_access
sp_help_agent_default
sp_help_agent_parameter
sp_help_agent_profile
sp_helpdistpublisher
sp_helpdistributor
sp_helpmergesubscription
sp_helpqreader_agent
sp_helpreplicationdboption
sp_identitycolumnforreplication
sp_IHValidateRowFilter
sp_IHXactSetJob
sp_link_publication
sp_monitor
sp_MSadd_distribution_agent
sp_MSadd_logreader_agent
sp_MSadd_merge_agent
sp_MSadd_snapshot_agent
sp_MSadd_subscriber_schedule
sp_MSadd_tracer_history
sp_MSadd_tracer_token
sp_MScdc_cleanup_job
sp_MScdc_db_ddl_event
sp_MScdc_ddl_event
sp_MSchange_distribution_agent_properties
sp_MSchange_logreader_agent_properties
sp_MSchange_merge_agent_properties
sp_MSchange_snapshot_agent_properties
sp_MSchangedynamicsnapshotjobatdistributor
sp_MSchangedynsnaplocationatdistributor
sp_MScheck_pull_access
sp_MScleanupmergepublisher_internal
sp_MSclear_dynamic_snapshot_location
sp_MScreate_dist_tables
sp_MSdbuserpriv
sp_MSdeletefoldercontents
sp_MSdrop_6x_replication_agent
sp_MSdrop_merge_agent
sp_MSdrop_snapshot_dirs
sp_MSdropmergedynamicsnapshotjob
sp_MSdynamicsnapshotjobexistsatdistributor
sp_MSenumallpublications
sp_MSfetchAdjustidentityrange
sp_MSfix_6x_tasks
sp_MSforce_drop_distribution_jobs
sp_MSget_agent_names
sp_MSget_jobstate
sp_MSget_oledbinfo
sp_MSget_publication_from_taskname
sp_MSgetdbversion
sp_MSgetmaxsnapshottimestamp
sp_MShelp_repl_agent
sp_MShelp_replication_status
sp_MShelp_snapshot_agent
sp_MShelpconflictpublications
sp_MShelpdynamicsnapshotjobatdistributor
sp_MShelplogreader_agent
sp_MShelpsnapshot_agent
sp_MShelptranconflictcounts
sp_MSinit_publication_access
sp_MSreinit_failed_subscriptions
sp_MSremoveoffloadparameter
sp_MSrepl_backup_complete
sp_MSrepl_backup_start
sp_MSrepl_createdatatypemappings
sp_MSrepl_dropdatatypemappings
sp_MSrepl_enumarticlecolumninfo
sp_MSrepl_enumpublications
sp_MSrepl_enumpublishertables
sp_MSrepl_enumsubscriptions
sp_MSrepl_enumtablecolumninfo
sp_MSrepl_getdistributorinfo
sp_MSrepl_startup_internal
sp_MSreplagentjobexists
sp_MSreplcheck_permission
sp_MSreplcheck_pull
sp_MSreplcheck_subscribe
sp_MSreplcheck_subscribe_withddladmin
sp_MSreplcopyscriptfile
sp_MSreplremoveuncdir
sp_MSsetalertinfo
sp_MSSetServerProperties
sp_MSsetupnosyncsubwithlsnatdist
sp_MSsetupnosyncsubwithlsnatdist_cleanup
sp_MSsetupnosyncsubwithlsnatdist_helper
sp_MSstartdistribution_agent
sp_MSstartmerge_agent
sp_MSstartsnapshot_agent
sp_MSstopdistribution_agent
sp_MSstopmerge_agent
sp_MSstopsnapshot_agent
sp_MSupdate_agenttype_default
sp_oledbinfo
sp_procoption
sp_removedbreplication
sp_removesrvreplication
sp_replication_agent_checkup
sp_replicationdboption
sp_resetstatus
sp_restoredbreplication
sp_SetAutoSAPasswordAndDisable
sp_setdefaultdatatypemapping
sp_updatestats
sp_validatelogins
sp_vupgrade_mergeobjects
sp_vupgrade_replication
sp_vupgrade_replsecurity_metadata
xp_repl_convert_encrypt_sysadmin_wrapper
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