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CVE-2021-26708 利用四字节释放特定地址,修改内存
2021-9-17 16:50 19311

CVE-2021-26708 利用四字节释放特定地址,修改内存

2021-9-17 16:50
19311

一、漏洞原因


```c

vsock_stream_etssockopt()  {

struct sock *sk;

    struct vsock_sock *vsk;

    const struct vsock_transport *transport;


    /* ... */


    sk = sock->sk;

    vsk = vsock_sk(sk);

    transport = vsk->transport;

    lock_sock(sk);      //  内核sock锁


}

```


vsk 存在本地变量,当sock被条件竞争释放后,这个本地保存的变量将会实现一个四字节的地址写漏洞。


类似这样,setsockopt触发vsock_stream_etssockopt. 但被第二个进程connect竞争等待,这里vsock_stream_connect有一定的几率先于vsock_stream_setsockopt操作释放vsock_sock, 但vsock_stream_setsockopt保存了备份,所以出现了uaf。


二、利用方式

为了在释放后执行virtio_transport_notify_buffer_size, 需要对setsockopt 参数size进行随机变化,绕过参数检查


```c

 if (val != vsk->buffer_size &&

      transport && transport->notify_buffer_size)

        transport->notify_buffer_size(vsk, &val);

```


利用msg_msg机制堆喷占位,实现kmalloc-64内存占用。这时vsock_sock->buf_alloc的位置,也就是msg_msg->security的位置前四字节将会被修改。


三、地址泄露

为了泄露地址,这里利用内核报警   virto_transport_send_pkt_info()。作者gdb分析了崩溃地址的的寄存器地址,分析得出了RCX,  RBX 分别包含了virto_vsock_sock  和  vsock_sock。这个方式还是有点怪,不过应该也可以算可行。



目前我们可以提前释放这两个指针。  


再往后的操作有点杀脑细胞了。


```c

/* one msg_msg structure for each message */

struct msg_msg {

    struct list_head m_list;

    long m_type;

    size_t m_ts;        /* message text size */

    struct msg_msgseg *next;

    void *security;    //无SELinux,这里为NULL

    /* the actual message follows immediately */

};

```

m2的地址是知道的,利用msg_msg占用,二次强制释放。那么这个时候m2可以有两个指针操作,vsock_sock,  msg_msg两个数据结构,再往后 setxattr() & userfaultfd() 精确堆喷占位m2, 伪造m2出的msg->next指针为     vsock_sock地址, 就可以读到m2没有被破坏的数据。



void (*sk_write_space)(struct sock *)函数指针在vsock_sock.sk偏移量688处,被设置为sock_def_write_space()内核函数的地址。它可以用来计算KASLR偏移量。通过这个可以绕过kaslr.


四、 制造sk_buff的uaf

作者制造了sk_buff的uaf.

这里首先  

```c

struct sk_buff{

unsigned char *head, *data;

}

```

head包含了skb_shared_info和destructor_arg内存块中。而且用户分配2800的内存块户造成skb_kmalloc-4k的内存中。

而vsock_sock中的meme_cgroup也存在于 kmalloc-4k的内存块中。(这里为什么用户分配网络2800会在4k里面我先不分析了,应该作者在exploit for CVE-2017-2636的说明中有解释,先按他说的来)。


```c


1.使用socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP)创建一个客户端套接字和32个服务器套接字


2.在用户空间中准备一个2800字节的缓冲区,并用0x42对其memset()


3.用sendto()将这个缓冲区从客户端套接字发送到每个服务器套接字,用于在kmalloc-4k中创建sk_buff对象。在每个可用的CPU上使用`sched_setaffinity()


4.对vsock_sock执行任意读取过程


5.计算可能的sk_buff内核地址为sk_memcg加4096(kmalloc-4k的下一个元素)


6.对这个可能的sk_buff地址执行任意读


7.如果在网络数据的位置找到0x42424242424242lu,则找到真正的sk_buff,进入步骤8。否则,在可能的sk_buff地址上加4096,转到步骤6


8.sk_buff上执行32个pthreads的setxattr()&userfaultfd()堆喷射,并把它们挂在pthread_barrier上


9.对sk_buff内核地址进行任意释放


10.调用pthread_barrier_wait(),执行32个setxattr()覆盖skb_shared_info的堆喷pthreads


11.使用recv()接收服务器套接字的网络消息。


```


这个sk_memcg就是meme_cgroup,存在于vsock_sock.sk中。


也就是说在4k内存块中以4k为步长遍历下,找到存在0x4242数据的块,就是sk_buff的地址。


五、 提权结束

> /*

     * A single ROP gadget for arbitrary write:

     *   mov rdx, qword ptr [rdi + 8] ; mov qword ptr [rdx + rcx*8], rsi ; ret

     * Here rdi stores uinfo_p address, rcx is 0, rsi is 1

     */

    uinfo_p->callback = ARBITRARY_WRITE_GADGET + kaslr_offset;

    uinfo_p->desc = owner_cred + CRED_EUID_EGID_OFFSET; /* value for "qword ptr [rdi + 8]" */

    uinfo_p->desc = uinfo_p->desc - 1; /* rsi value 1 should not get into euid */



```c

callback函数指针存储一个ROP gadget 地址,RDI存储callback函数的第一个参数,也就是ubuf_info本身的地址,RDI + 8指向ubuf_info.desc。gadget 将ubuf_info.desc移动到RDX。现在RDX包含有效用户ID和组ID的地址减一个字节。这个字节很重要:当gadget从 RSI向 RDX指向的内存中写入消息1时,有效的 uid和 gid将被零覆盖。重复同样的过程,直到权限升级到root。

```


六、 一些想法

前天看可以利用 shmat 直接泄露内核中init_ipc_ns的地址。利用这个地址可以实现遍历task_struct  找到当前进程的cred地址。如果找到了这个地址,我们利用上面的任意写方式同样可以实现提权,相对可以简单一点感觉。



参考:https://bbs.pediy.com/thread-269311.htm

    http://www.hackdig.com/04/hack-339887.htm


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