SQL Server & BI Blog by Andreas Wolter

(de)
Im Anschluss an die Vorträge aus meiner „Hacking SQL Server“-Reihe „SQL Server Sicherheit „SQL Attack..ed“ – Angriffszenarien auf SQL Server („SQL Server Hacken“)“, die ich bisher bereits auf den SQLSaturdays Rheinland, Istanbul, auf der SQLRally Amsterdam und in vielen Regionalgruppen der PASS Deutschland zeigte, kommt öfters die Frage auf, ob ich den gezeigten Code öffentlich verfügbar mache. Da Twitter sich als Diskussionsmedium nicht so eignet (schöne Grüße an @DirkHondong und @FrankGeisler ;-) ), das Thema aber doch etwas mehr Beachtung verdient, möchte ich darauf in einigen Sätzen eingehen.

(en)
Subsequent to the lectures from my “Hacking SQL Server” series “Security Session „SQL Attack..ed“ – Attack scenarios on SQL Server ("Hacking SQL Server")” which I have already given at the SQLSaturdays Rheinland, Istanbul, at the SQLRAlly Amsterdam and at many regional groups of PASS Germany, more often than not the question arises whether I make the presented code available to the public. With Twitter not being that suitable a medium of discussion (greetings to @DirkHondong and @FrankGeisler ;-)), yet the topic deserving some more attention, I will get into the matter in the following.

Der Hintergrund, das ich die dafür entwickelten Scripts nicht veröffentliche, ist eigentlich recht einfach: ich zeige darin unter anderem Angriffsvarianten und Techniken, die so noch nicht dokumentiert oder in der „Szene“ bekannt sind(?).

Und da ich die frei verfügbaren SQL-Injection- und allgemein „Hacking“/DoS -Tools ein wenig kenne, möchte ich vermeiden, denjenigen, die diese entwickeln, neue Ideen zu geben um Server in die Knie zu zwingen. Das bringt keinem (aus der SQL Server Community) etwas (- höchstens "Auftragshackern", aber "leider" habe ich da keine Aktien drinnen ;-) ).

-           Die meisten SQL-Injection-Varianten sind übrigens auch wirklich gut im Netz dokumentiert, und eine einfache Suche wird eine Vielfalt an Code-Beispielen zutage bringen. Es macht kaum einen Unterschied, welche Vorlage man verwendet, man muss so und so noch Anpassungen vornehmen. ;-)

Im Gegensatz zu landläufiger Meinung, glaube ich nicht daran, dass jeder alle „Hacking“-Techniken selber durchführen können muss. Ich denke das ist häufig ein Vorwand, sicherheitsbedenkliche Aktionen pauschal zu rechtfertigen.

Ich bin der Ansicht, dass es genügt, zu wissen/gesehen zu haben, wo man angreifbar sein kann, und das es wichtiger ist, die Zeit darauf zu verwenden, die Skills für die Sicherung zu entwickeln.

Um selber zu „Hacken“, ist das übrigens eine gute Voraussetzung (und der Unterschied zum sogenannten „Script-Kiddie“). Nur das man dann einfach noch mehr Kenntnisse benötigt.

In aller Regel sehe ich jedoch eher einen Mangel an Kenntnissen über die Zusammenhänge in der Sicherheitsarchitektur von SQL Server, auf den ich mich naturgemäß fokussiere, sowie natürlich dem darunterliegenden Windows-Server und der Domain-Architektur allgemein.
„Hacken“ zu können bringt für sich gesehen erst einmal gar nichts. Das kann man, wenn man alles bekannte abgesichert hat immer noch angehen. Wenn das nötig ist, befindet man sich in dem grauen Bereich von „Penetration Testing“.

The background to why I don’t make public the scripts developed for this purpose is actually quite simple: in the scripts, I am showing attack variants and techniques, among others, which have not been documented or are not known within the “scene” (?).

And since I am a little familiar with the discretionary SQL injection and “Hacking”/DoS tools in general I would like to avoid giving those parties developing these tools new ideas for bringing servers down. This wouldn’t be of use to anyone (from the SQL Server community) (- except maybe to “contract hackers,” but I’m “afraid” I don’t hold any stocks in there ;-)).

-           By the way, most of the SQL injection variants are very well documented in the internet, and a simple search will spill out a variety of code examples. It will hardly make a difference which template one is using, as one will need to make adaptions anyway. ;-)

In contrast to general opinion, I do not believe that everyone needs to be able to carry out all “hacking” techniques by themselves. I think this is often used as a blanket pretext for justifying security-wise questionable actions.

I am of the opinion that it is sufficient to know/have seen where one can be vulnerable, and that it is more important to invest the time into developing skills for protection.

And this is a good prerequisite for “hacking” oneself (and the difference to the so-called “script kiddie”). Only that even more knowledge will be required then. 

In principle, however, I am rather observing a lack of knowledge of the correlations in the security architecture of SQL Server on which I am by nature focusing, as well as, of course, the Windows Server beneath it and the domain architecture in general.

To be able to “hack” alone is of no avail. Once one has covered everything known, one can still get to that. If this is necessary, one will end up in the grey area of “penetration testing.”

Das eigentliche Ziel meiner Vorträge/“Shows“(?) ist die "Awareness/Wahrnehmung", und Verbesserung der Sensibilität für das Thema Sicherheit im Sinne von:

„Habe ich das alles schon einmal bedacht?“

„Könnte ich doch noch Lücken haben und ein leichtes Angriffsziel sein, ohne es bislang gemerkt zu haben?“

Nicht:

"Um meine SQL Server Umgebung sicherer zu machen, möchte ich mich selber im „Hacken“ versuchen."

Ich hoffe das macht Sinn für Euch :-)

In jedem Fall ist eine offene Diskussion zu diesem Thema durchaus in meinem Sinne.

The actual goal of my lectures/ “shows” (?) is the “awareness/perception,” and the enhancement of sensitivity for the topic of security in the sense of:

“Have I taken all this into consideration?”

“Could I still have gaps and be an easy target without having noticed up to now?”

Not:

“In order to make my SQL Server environment more secure I would like to dabble in ‘hacking.’”

I hope this makes sense to you J

PS: Aus diesem Grunde biete ich ja schon seit einigen Jahren immer wieder den Security Essential für die PASS Deutschland an – aber wie wir wissen, zieht das Thema „Sichern“ einfach weniger als „Hacken“ ;-)

Und für diejenigen, die die Grundlagen schon beherrschen, aber komplexere Anforderungen oder kritischere Umgebungen haben, kommen dann die Master-Classes zum Thema Sicherheit: www.sarpedonqualitylab.com/SQL_Master-Classes.htm

PS: For those who already know the basics, but have more complex requirements or critical environments, there are the Master-Classes on Security: en.sarpedonqualitylab.com/SQL_Master-Classes.htm

(de)
Ok, dieses Jahr wird das bei Weitem aktivste in Sachen Sprecher auf internationalen Konferenzen sein:
Nach 6 Konferenzen letztes Jahr, inklusive SQL Rally Nordic, die mir sehr gefallen hat, musste ich mich entscheiden zwischen noch einmal SQL Rally Nordic, SQL Rally Amsterdam oder gar beiden.
ich habe mich für die SQL Rally Amsterdam entschieden, da diese neu ist, und weil ich dem holländischen Chapter Leader versprochen habe, eine Session einzureichen. Daher dieses Jahr keine SQL Rally Nordic.

-           Da ich dieses Jahr auf bereits 7 Konferenzen gesprochen habe, inklusive 1,5 Tagen PreCon (www.andreas-wolter.com/sql-conferences/sql-conferences-2013.htm ) + 3 noch aufkommende Konferenzen (PASS Summit Charlotte USA, TechNet Berlin Germany, PASS Camp Darmstadt Germany), sind 11 Konferenzen 2013 wirklich eine Menge. Auch wenn man bedenkt, dass meine Kunden doch hin und wieder ganz froh sind, wenn ich Zeit für sie habe :-).

(en)
Alright, this is going to be the by far most active year in terms of speaking at international conferences:
After 6 conferences last year, including SQL Rally Nordic, which I really liked a lot, I had to decide between SQL Rally Nordic again or SQL Rally Amsterdam or even both.
I decided for SQL Rally Amsterdam, because it is new, and because I promised the Dutch Chapter leader, to hand in a session. So this year no SQL Rally Nordic.

-           Having spoken at already 7 conference this year, including 1.5 days of PreCon (www.andreas-wolter.com/sql-conferences/sql-conferences-2013.htm ) + 3 more coming up (PASS Summit Charlotte USA, TechNet Berlin Germany, PASS Camp Darmstadt Germany), 11 conferences in 2013 really is a lot. Also considering once in a while my customers are actually happy if I have time for them :-).

SQL Rally Amsterdam bietet eine Auswahl von 5 (!) hochwertigen PreCons am 6. Nov. und 3 parallelen Vortrags-Tracks am 7.-8. Nov. an: BI Platform Architecture, Development and Administration, Enterprise Database Administration and Deployment, Database and Application Development mit vielen bekannten internationalen Sprechern, MCMs und MVPs.

Ich selber werde “SQL Attack(ed)” – SQL Server Under Attack präsentieren. Ein demo-geladener Sicherheits-Vortrag mit 2 neu-entwickelten Privilegienerweiterung und DoS-Attack Techniken, ausgeführt via SQL-Injection, in den Hauptrollen, die ich persönlich diesen Sommer in Vorbereitung auf den SQLSaturday Germany/Rheinland entwickelt habe und auch schon auf dem SQLSaturday in Istanbul gezeigt habe.

Wer also einige Gründe, Sicherheits-Maßnahmen ernst zu nehmen, live und in Aktion sehen möchte: schaut vorbei!

SQL Rally Amsterdam offers a choice of 5 (!) real high quality PreCons on Nov. 6th and 3 parallel session tracks on Nov. 7th-8th.: BI Platform Architecture, Development and Administration, Enterprise Database Administration and Deployment, Database and Application Development with many well-known international speakers, MCMs and MVPs.

I will be presenting “SQL Attack(ed)” – SQL Server Under Attack. A demo-loaded security session featuring 2 newly developed privilege elevation and DoS-attack techniques, executed via SQL-Injection, that I personally developed this summer in preparation of SQLSaturday Germany/Rheinland and also shown at SQLSaturday in Istanbul.

So if you want to see some reasons for taking security measures like permissions serious, live and in action, check it out!

(DE)

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.

(EN)

Since SQL Server 2005, the server wide permission CONTROL SERVER has been existing. In principle being an alternative to sysadmin-membership, it did not turn out to be much more than a shelf warmer. - Little known and even less used.

One of the main reasons for this was the absence of an option to grant this permission to a group of principals/Logins on server-level.

Since SQL Server 2012, it has been possible to define custom server-roles, so now this permission is used more and more.

However, it is no complete replacement for sysadmin. In the following, I want to demonstrate to my readers exactly why this is, where the differences are and where it can even be a risk.

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.

I will take as a given basic knowledge about the behavior of sysadmin and dbo and therefore focus on the things that are different when using CONTROL SERVER.

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.

First of all, a new Login, „DBA_TheDude“, is created – the password of course adhering strongly to my rules (for blogs). ;-)

This is followed by a new server role “Role_DBA” to which the Login will be added as a member.

And since this role is meant for administrators, it receives the most extensive permission: CONTROL SERVER.

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

Next we log onto the system as DBA and have "our (effective) rights" displayed. :-)

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:

Sounds good. Nothing seems to be missing at first glance.
Or does it?

Let’s compare it to the list of all permissions which exist on server-scope:

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?

Ok, we really do have all permissions which can be granted (at server scope).
This is also documented: Permissions (Database Engine)
and here: GRANT Server Permissions (Transact-SQL)

Those permissions and commands really do work as documented.

But how about system stored procedures?

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:

Why ist that now?

Quite simple. Most do probably remember from SQL 2000 times, that security wise critical system procedures include a check for membership in certain roles. And most of them still do the same today. One can call it an artefact of the then inflexible permission-management.

When we look into the code of sp_readerrorlog, this is what is being done there as well:

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.

Okay.
Of course we can go round this code by calling xp_readerrorlog directly.

This does not help in the GUI-presentation in Management Studio but we can use it as a manual workaround.

Among other system procedures that are called via SSMS and refuse execution are:
sp_addumpdevice - for backup-devices
sp_enum_oledb_providers – is used for viewing and configuring Linked Servers.

sp_addlinkedserver on the other hand can be executed without problems – just not via the GUI because of the just mentioned procedure.

Setting up Database-Mail via the GUI is also reserved for sysadmins. It should work via script though (untested).

Also the configuration of the distributor for replication by means of sp_adddistributor is not possible without the sysadmin bit.
Other replication tasks are partially possible even via the GUI.

Under SQL Server 2005 – 2008R2, to add/remove (server) role members, solely the system procedure sp_addsrvrolemember / sp_dropsrvrolemember exists. This one also conducts a server-role-membership-check. - Under SQL Server 2012 this procedure still exists for backwards-compatibility reasons, but this specific check has been removed from the code. Thereby it now behaves like the direct call of ALTER SERVER ROLE {RoleName} ADD MEMBER {Loginname}.

Same applies to sp_addrolemember / sp_droprolemember for database roles.

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:

So much for system stored procedures. Quite simple after all, if you know the background.

Therefore, wherever possible: use DDL-commands, as it is advised since SQL Server 2005.

Side-note: there are at least 7 variations for the check of sysadmin-membership. :-) :-(

A taster:

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

The most frequent error messages which are triggered if applicable are:

message_id

text

14126

You do not have the required permissions to complete the operation.

14260

You do not have sufficient permission to run this command. Contact your system administrator.

15003

Only members of the %s role can execute this stored procedure.

15247

User does not have permission to perform this action.

21089

Only members of the sysadmin fixed server role can perform this operation.

22904

Caller is not authorized to initiate the requested action. DBO privileges are required.

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.

A complete list of procedures that check for sysadmin-membership is included at the end of this post.

Kommen wir zu einem anderen wichtigen Bereich:

DBCC-Kommandos

Let’s come to another important area:

DBCC commands

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.

That’s a good start, isn’t it..

The „rule“ for DBCC is even simpler:
Almost every DBCC-command checks for sysadmin.

From DBCC CHECKDB via DBCC LOGINFO to DBCC TRACEON. Thus some quite valuable commands also for external support.
- In fact even DBCC HELP is only allowed for sysadmins...

The only exceptions known to me are:
DBCC SHOW_STATISTICS

• one needs to be at least ddl_admin or owner of the table

DBCC DETACHDB

• this is a special case, since it's executed via sp_detach_db
• db_owner or dbo of the database is sufficient

DBCC FREEPROCCACHE and DBCC SQLPERF

• Those require only the ALTER SERVER STATE permission.

DBCC DROPCLEANBUFFERS on the other hand requires sysadmin-role membership.

Those permissions are documented quite well by the way.

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:

Database permissions

With CONTROL SERVER, a principal has full access to all databases.
Almost, but only almost like sysadmins, which are, as is well-known, mapped to “dbo”.

Logins with merely CONTROL SERVER permission are not(!) mapped to dbo.

The consequences of this can be seen in the following:

Was ist passiert?

Erinnern Sie sich noch an das pre-SQL 2012 Problem, das 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 Entwicklern 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).

What happened?

Do you remember the pre-SQL 2012 problem, that windows groups could not be assigned a default schema? And what happened if a developer forgot to specify a schema when creating an object?

Right. This is exactly the same: a schema with the Login-Name of the developer has been created. A true joy for later clean-up, to identify and drop the „right wrong” schemas.
This Issue (one of the most voted Connect-Items) has been resolved with SQL Server 2012.

Unfortunately the handling of the CONTROL SERVER permission has been overlooked to be fixed. I did create a connect item: „Login with CONTROL SERVER Permission Creating an Object without specifying Schema leads to creation of new Schema with Login-Name”. – Unfortunately too late. :-/

Probably an identical code-block is being used for that, since just like in the Windows-Group scenario, this implicit creation of the schema is uncatchable.

Conclusion: Always specify a schema when creating an object as a CONTROL SERVER granted principal – best: always specify a schema. (there are other reasons for that, too)

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:

Privilege-Escalation-risc:

I want to wind up with a security-wise extremely important hint:

Logins with CONTROL SERVER permission can impersonate EVERY Login. ALL OF THEM. Thus also all sysadmins and sa itself! – And even if SQL authentication is not active!

And this is how this can be exploited marvellously:

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!

Who wants to protect himself from this form of privilege escalation must DENY impersonating.
- And why would you not want to do that since this eventually would put the whole concept of CONTROL SERVER in question (?!) -
Because this is the final and crucial difference:

Sysadmin-members cannot be restricted anything via DENY. Principals with mere CONTROL SERVER permissions yet can.

This is how all plain DDL/DML commands work.

So, to say it clearly again, because this is vital:
A Login with CONTROL SERVER Permission only makes sense, when at the same time it is explicitely denied impersonation of any sysadmin (or better: any Logins). Otherwise you may as well just make him sysadmin right away!

Unfortunately this only works via "DENY IMPERSONATE ON LOGIN::[Loginname]". This is because IMPERSONATE is hierarchically a direct subordinate of CONTROL SERVER!

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.

For a changing list of system administrators one has a real problem, in case of not remembering this crucial Deny! (Next risk!)

- At the latest at this point one should address the Auditing feature of SQL Server.

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, das 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:

My conclusion and lessions-learned therefore are:

CONTROL SERVER itself is a consistent continuation of the efforts of the security team to make SQL Server even simpler and thereby more robust.

Because of the impersonate-permissions, a privilege escalation is really simple. In order to prevent this, one should be familiar with the permission hierarchy of SQL Server. – As always: “Knowledge leads to security.”

What really does hurt, is one of the best application cases: Permissions for support-personnel, internal or external.
The missing possibility to grant permissions to DBCC directy throws a monkey wrench in our plans. If one does not want to create a procedure as wrapper for every important DBCC command, there is no way around sysadmin in those scenarios. (!)

In the end, a strict “separation of duties” is the iron goal.

Here you can read more about it – you should also check out the “SQL Server Separation of Duties Framework” on codeplex with many good ideas:

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

Update 04-2014:

With SQL Server 2014 CONTROL Server becomes a bit safer. You can read more on the new possibilities here:

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.

A displacement of „sa“ is not planned by the way, but with every release the scenarios where sa/sysadmin is imperatively needed become less.

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.)

Enclosed the list of all system procedures under SQL Server 2012 that check for sysadmin-role membership (171 – vs. 171 under SQL server 2008. SQL Server 2014 CTP 1 still the same):

(Hint: Altogether 197 system procedures check for server role membership like diskadmin or serveradmin and so on)

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

(DE)

Auf dem diesjährigen SQLSaturday in Deutschland habe ich wieder einmal einen meiner Sicherheitsvorträge gehalten, in denen ich mich auf „Angriff“ konzentriere. Für mich eine gute Gelegenheit, mich wieder einmal intensiv mit SQL Server Sicherheit und einigen Penetrationstest-Tools auseinanderzusetzen, und SQL Server auf Fallstricke in Sachen Sicherheitskonfiguration zu untersuchen. Am Ende hatte ich eine lange Liste an möglichen Demonstrationen, worunter auch eine von mir frisch entwickelte DoS-Attacke via SQL Injection zählt (zumindest habe ich nirgends einen Hinweis auf eine Beschreibung dieser Art Angriff gefunden oder auf meine Nachfragen erhalten), sowie eine „privilege elevation“(Privilegienerweiterung)-Attacke, die in dieser Form auch noch unbekannt zu sein scheint. – Alles jedoch unter Ausnutzung von angepassten Einstellungen, und keine Schwächen in der Engine(!).

Da es speziell zu SQL Server kaum nennenswerte Sessions in Deutschland zu diesem Thema gibt (selbst auf den Summits in den USA war ich damit meist recht allein unterwegs), und mir das Thema in dieser Tiefe natürlich auch besonders Spaß macht, habe ich mich entschieden, hier meine möglichen Themen zu sammeln. Ich werde sie nicht nur auf weiteren kommenden Konferenzen in Europa oder USA präsentieren, sondern auch den Regionalgruppen der deutschen PASS anzubieten – die sich hier sozusagen im „Menü“ bedienen können :-)

An einem Abend schafft man vermutlich maximal ein Drittel der möglichen Themen. – Und damit wälze ich nun die Qual der Wahl auf die Kollegen RGVs ab ;-)

(EN)

At this year’s SQLSaturday in Germany I have shown one of my sessions again, in which I concentrate on “attack”. For me a great opportunity to dive deep into SQL Server Security and several penetration-test-tool, and to explore SQL Server for pitfalls and security configuration. At the end I had a long list of possible demonstrations. Among them a just recently developed DoS-attack via SQL Injection (at least I did not find any clue on a description for this kind of attack anywhere or got an answer on my inquiries), as well as a “privilege elevation”, which in this form seems to be quite unknown as well. – Everything is just done by exploiting customized settings and not by weaknesses in the engine (!).

Since there are barely any nameable sessions on this topic specifically for SQL Server in Germany (even at the Summits in the US I tended to be quite alone with my sessions on security), and I enjoy this topic in this a lot, I have decided to collect all possible topics here.
I will not only present them on upcoming conferences in Europe or the US, but also I am offering these to the regional chapter leaders in Germany  – “serve yourself” - style :-)

Session Beschreibung:

SQL Server kann als "secure by default" gelten, aber da das am häufigsten erfolgreich angegriffene Ziel die Daten, die in der Datenbank liegen, sind, möchte ich in dieser Session für das Thema sensibilisieren.
Die meisten der ausgenutzten Schwachstellen in einer SQL Server Umgebung sind auf Miss-konfiguration, schwache Sicherheitseinstellungen oder ungenügende Programmierpraktiken zurückzuführen.

In dieser rein Demo-basierten Session werden verschiedene Angriffsszenarien auf verschiedenen Ebenen gezeigt. Auf speziellen Wunsch auch einige Advanced SQL-Injection Beispiele. Des Weiteren zeige ich, wie eine „privilege elevation“ aufgrund einer nicht unüblichen Einstellung möglich ist und die Ausnutzung von Rechten mit einem Datenbank-Rootkit durch einen "Insider".

In dieser Art Vortrag gebe ich natürlich keine Anleitung "wie man hackt", sondern ich beleuchte häufige Schwachstellen - "Was kann unter welchen Umständen passieren".

Session Description:

SQL Server is considered "secure by default", but one of the most often successfully attacked targets is the data that resides in a Database Server.
Most of the exploited weaknesses in a SQL Server environment are due to misconfiguration weak security settings or inadequate coding practices.

In this purely demo-based security session, I am showing several attack scenarios on different layers. Due to special request this includes some special SQL Injection types. Furthermore I show how an evaluation of privileges attack is possible due to a not uncommon configuration as well as an “insider-exploit” with a database root kit.

Note that in this kind of session I do not give instructions on “how to hack” but rather I am highlighting common weaknesses - “what can happen and under which circumstances”.

(Web)Application Layer

• Mein Formular und die WAF lassen nichts durch – oder doch?
  • Standard SQL Injection
  • Blind / Error-based /Time-based SQL Injection, Encoding Injection
  • 2nd Order SQL Injection
  • Privilege Escalation über SQL Injection und trustworthy
  • Automatisierte Attacken mit Tools, weitere „Features“ (sqlmap,...)
  • “Der Fall der nicht-terminierbaren Transaktion“ -  DoS Attack über SQL Injection (von mir "erfunden" für den SQLSaturday Germany 2013)

• Schwachstellen in Zeilen-basierter Sicherheit
• XML Bomb
• Spaß mit Zeichensätzen
  • Tabellen ohne Namen? – Oder überhaupt keine Tabellen?
    „Garantiert eindeutige Objektnamen“ ;-)

(Web)Application Layer

• My form and the WAF don’t let anything pass through – or do they?
  • Standard SQL Injection
  • Blind / Error-based /Time-based SQL Injection, Encoding Injection
  • 2nd Order SQL Injection
  • Privilege Escalation via SQL Injection and trustworthy
  • automated attacks using tools, further “features” (sqlmap,...)
  • “case of the unkillable transaction” - DoS Attack via SQL Injection ("invented" by me for SQLSaturday Germany 2013)

• SQL Server Row- and Cell-Level Security – Disclosure vulnerability
• XML Bomb
• A bit of fun with collation
  • Tables without a name? Or no tables at all?
    “guraranteed unique object names” ;-)

Innerhalb des Netzwerk

• Aufklärung: Erkennen von SQL Server Instanzen
• SQL Authentifizierung
• Beobachten von SQL Traffic (Login + Select)
• Automatisierte brute-Force Attacke gegen sa-Passwörter

Inside the Network

• Reconnaissance: Detecting SQL Server Instances
• SQL authentication
• Watching SQL Traffic (Login + Select)
• Automated brute-Force Attack against sa-passwords
  

Server & Datenbank-Ebene – Angriffe von Innen, Teil 1: der böse Consultant

• SQL Authentifizierung
  • Cracken von Passwörtern – möglich? Wie?
  • Auslesen von Passwörtern aus dem Arbeitsspeicher
• Was ein Consultant so hinterlassen kann
  
  • Automatisierte Einrichtung eines SQL Server Rootkits
• „Wenn der Gast die Party wechselt“
  • Umgehen von Denies durch „guest-guest-impersonation“ – erstmalig gezeigt auf dem PASS Summit 2010 in Seattle :-)

Server & database-Level – attacks from inside, Part 1: evil Consultant

• SQL authentication
  
  • Cracking Passwords – possible? How?
  • Reading passwords from memory
• What a Consultant may leave behind
  
  • Automated install of a SQL Server rootkit
• „When the guest switches the party“
  • Circumventing denies by “guest-guest-impersonation“
    – first shown at PASS Summit 2010 in Seattle :-)

Server & Datenbank-Ebene – Angriffe von Innen, Teil 2: der böse Entwickler

• „Kenne Deine Rechte“
  • "Transfer-Schema Attack"
    – erstmalig gezeigt auf dem PASS Summit 2010 in Seattle :-)

• „Alles meins“ – oder nicht?
  • Datenbankbesitzverkettung
  • Db_owner unterschätzt & ausgenutzt
  • Schema-ownership-chaining

Server & database-Level – attacks from inside, Part 2: evil Developer

• „Know your rights“
  • "Transfer-Schema Attack"
    – first shown at PASS Summit 2010 in Seattle :-)
• „Everything belongs to me“ – does it?
  • Database-ownership-chaining
  • Db_owner underestimated & exploited
  • Schema-ownership-chaining