表題の通り CVE-2018-12232 の PoC を書いてどのような影響があるのを検証・観察した
CVE の Description
CVE-2018-12232 は Linux Kernel に付いた CVE です
In net/socket.c in the Linux kernel through 4.17.1, there is a race condition between fchownat and close in cases where they target the same socket file descriptor, related to the sock_close and sockfs_setattr functions. fchownat does not increment the file descriptor reference count, which allows close to set the socket to NULL during fchownat's execution, leading to a NULL pointer dereference and system crash.
net/socket.c in のレースコンディションで NULL ポインタ参照が起きてカーネルパニックします
修正パッチ
From 6d8c50dcb029872b298eea68cc6209c866fd3e14 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Cong Wang <xiyou.wangcong@gmail.com> Date: Thu, 7 Jun 2018 13:39:49 -0700 Subject: socket: close race condition between sock_close() and sockfs_setattr() fchownat() doesn't even hold refcnt of fd until it figures out fd is really needed (otherwise is ignored) and releases it after it resolves the path. This means sock_close() could race with sockfs_setattr(), which leads to a NULL pointer dereference since typically we set sock->sk to NULL in ->release(). As pointed out by Al, this is unique to sockfs. So we can fix this in socket layer by acquiring inode_lock in sock_close() and checking against NULL in sockfs_setattr(). sock_release() is called in many places, only the sock_close() path matters here. And fortunately, this should not affect normal sock_close() as it is only called when the last fd refcnt is gone. It only affects sock_close() with a parallel sockfs_setattr() in progress, which is not common. Fixes: 86741ec25462 ("net: core: Add a UID field to struct sock.") Reported-by: shankarapailoor <shankarapailoor@gmail.com> Cc: Tetsuo Handa <penguin-kernel@i-love.sakura.ne.jp> Cc: Lorenzo Colitti <lorenzo@google.com> Cc: Al Viro <viro@zeniv.linux.org.uk> Signed-off-by: Cong Wang <xiyou.wangcong@gmail.com> Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net> --- net/socket.c | 18 +++++++++++++++--- 1 file changed, 15 insertions(+), 3 deletions(-) diff --git a/net/socket.c b/net/socket.c index af57d85bcb48..8a109012608a 100644 --- a/net/socket.c +++ b/net/socket.c @@ -541,7 +541,10 @@ static int sockfs_setattr(struct dentry *dentry, struct iattr *iattr) if (!err && (iattr->ia_valid & ATTR_UID)) { struct socket *sock = SOCKET_I(d_inode(dentry)); - sock->sk->sk_uid = iattr->ia_uid; + if (sock->sk) + sock->sk->sk_uid = iattr->ia_uid; + else + err = -ENOENT; } return err; @@ -590,12 +593,16 @@ EXPORT_SYMBOL(sock_alloc); * an inode not a file. */ -void sock_release(struct socket *sock) +static void __sock_release(struct socket *sock, struct inode *inode) { if (sock->ops) { struct module *owner = sock->ops->owner; + if (inode) + inode_lock(inode); sock->ops->release(sock); + if (inode) + inode_unlock(inode); sock->ops = NULL; module_put(owner); } @@ -609,6 +616,11 @@ void sock_release(struct socket *sock) } sock->file = NULL; } + +void sock_release(struct socket *sock) +{ + __sock_release(sock, NULL); +} EXPORT_SYMBOL(sock_release); void __sock_tx_timestamp(__u16 tsflags, __u8 *tx_flags) @@ -1171,7 +1183,7 @@ static int sock_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma) static int sock_close(struct inode *inode, struct file *filp) { - sock_release(SOCKET_I(inode)); + __sock_release(SOCKET_I(inode), inode); return 0; } -- cgit 1.2-0.3.lf.el7
分析 🔎
PoC を書く場合はパッチで修正された箇所のコードを実行するように Attack Surface を選び出して適切なパラメータを送り込めばよい
一言でいえばそうなのだが、 sockfs_setattr() を呼び出すのが難しく 自力では全然思い付けなかった。通常のファイルシステムと違い socket を扱うための sockfs はディレクトリをつくれないので、 Attack Surface となるシステムコールから呼び出すのに一工夫が必要なのである。脆弱性情報に記載されたリンクを眺めていって、ヒントを得てから解決することができた。
ローカルからの攻撃でしか発火しないので、一般的な構成の Web アプリケーションを動かすホストでは影響しないだろう
PoC のソース
悪いことに exploit されると大変なので非公開です。もったいぶってるわけではないですよ。
再現 🔥
脆弱性を抱えたカーネルをインストールして VirtualBox 上で再現をとった
- Attack Surface となるシステムコールやファイルはよく使うものなので、seccomp や Apparmor 等での緩和策では通常のアプリケーションの動作に支障をきたす可能性がありそうです。もし問題があるカーネルがあるならば、素直にカーネルアップデートするのが確実
- PoC 実行後、数秒で再現が取れる。レースコンディションの条件としてはさほど複雑でないようだ
感想
- CVE やパッチから PoC を書くのはテストケースを書くのにも似たところがある。修正パッチを見て、問題となっている箇所のコードカバレッジを 100 % にするように Attack Surface を選択してコードを書いてから、更にパラメータを調整していくのがポイントなのだ ... ! と肌感でわかってきた
- PoC を書くにあたって必然的に man や周辺のカーネルソースを読み解いていくことになるので、 システムコールインタフェースや Linux カーネルの勉強にもなっている。問題を再現しながら学習を深めるのは自分に向いてる感じがする
- 再現できると「やったー」という気分になるが、うっかり PoC をどこかに晒さないよう倫理観が必要だなぁ