Linux eBPF JIT权限提升误差（CVE-2020-27194）剖析与验证
宣布时间 2020-11-03误差配景
克日，， ，，，，外洋清静研究职员披露一个Linux eBPF verifier组件过失验证误差，， ，，，，此误差源于bpf验证系统在Linux内核中没有准确盘算某些操作的寄存器界线跟踪，， ，，，，导致外地攻击者可以使用此缺陷举行内核信息泄露或特权提升，， ，，，，该误差编号为CVE-2020-27194。。。。
影响规模与防护步伐
Linux-5.7 ~ Linux-5.8.14
Ubuntu 20.10
2、防护步伐
实时更新升级内核；；；
将kernel.unprivileged_bpf_disabled.sysctl设置为1，， ，，，，暂时限制通俗用户权限。。。。
误差原理与调试剖析
1、误差原理
该误差和Pwn2own2020角逐中使用的CVE-2020-8835误差原理一致，， ，，，，均是过失盘算了寄存器界线跟踪，， ，，，，导致可以绕过验证器检查抵达越界读写。。。。缺陷代码泛起在kernel/bpf/verifier.c的scalar32_min_max_or()函数中，， ，，，，该函数是在commit_id：3f50f132d840中引入的，， ，，，，该功效实现了显式的ALU32(32位盘算类操作)寄存器界线跟踪，， ，，，，处置惩罚OR运算时，， ，，，，挪用scalar32_min_max_or()函数举行32位寄存器界线跟踪，， ，，，，该函数实现如下：
行5365和行5366，， ，，，，直接将dst_reg寄存器中的64位无符号值赋值给32位有符号值，， ，，，，这显着是过失的。。。。例如设置dst_reg->umin_value=1，， ，，，，dst_reg->umax_value=0x600000001，， ，，，，当举行如上操作后，， ，，，，dst_reg->s32_min_value为1，， ，，，，可是dst_reg->s32_max_value也将是1，， ，，，，由于0x600000001的高位将被截断，， ，，，，这时dst_reg寄存器的规模从[1,0x600000001]酿成了[1,1]，， ，，，，这会被验证器识别为常数1，， ，，，，进而绕过验证器检查。。。。误差补丁中，， ，，，，举行了准确的32位有符号值赋值操作，， ，，，，如下所示：
2、调试剖析
首先将寄存器的umin_value设置为0x1，， ，，，，可以通过如下BPF指令实现：
此时，， ，，，，寄存器的状态如下所示：
设置完umin_value后，， ，，，，设置umax_value为0x600000001，， ，，，，可以通过如下BPF指令实现：
断点掷中后，， ，，，，挪用栈如下所示：
执行完BPF_JMP_REG(BPF_JLT,BPF_REG_6,BPF_REG_5,1)指令后，， ，，，，将R6寄存器规模设置为0x1到0x600000001之间。。。。R6寄存器状态如下所示：
接着，， ，，，，设置R6寄存器中32位的无符号最小值和最大值，， ，，，，
设置完之后，， ，，，，R6寄存器状态如下所示：
红框中设置的值是必需要包管的，， ，，，，需要提前举行设置，， ，，，，利便后面绕过if判断进入缺陷代码块中。。。。接着设置R6寄存器32位有符号最小值和最大值，， ，，，，代码如下所示：
行5355，， ，，，，if语句判断不建设，， ，，，，会走到行5362分支中，， ，，，，调试情形如下所示：
触发误差后，， ，，，，R6寄存器状态如下：
此时s32_min_value和s32_max_value都为0x1，， ，，，，在验证器中，， ，，，，R6寄存器的32位有符号取值为常数1。。。。但R6寄存器的取值现实是有规模的。。。。接着将R6寄存器举行32位MOV到R7寄存器中，， ，，，，执行到如下代码所示：
此时，， ，，，，src_reg寄存器如下所示：
执行MOV操作之前，， ，，，，R7寄存器状态如下所示：
执行MOV操作后，， ，，，，R7寄存器状态如下所示：
R7寄存器为常量1，， ，，，，现实运行情形下是有规模的，， ，，，，可以设置为2。。。。执行BPF_ALU64_IMM(BPF_RSH,BPF_REG_7,1)后，， ，，，，即R7 >>= 1，， ，，，，R7寄存器如下所示：
此时umin_value和umax_value为0，， ，，，，即为R7寄存器举行右移操作后，， ，，，，在验证器中被识别为常数0，， ，，，，此时R7寄存器举行加减运算都不会爆发越界，， ，，，，绕过了验证器的界线检查。。。。可是若是R7寄存器现实设置为2，， ，，，，2>>1为1，， ，，，，R7寄存器为1，， ，，，，此时和R7寄存器举行加减运算，， ，，，，抵达越界读写。。。。
误差复现
在Linux-5.7.7版本中举行误差使用，， ，，，，乐成提权。。。。
参考链接：
[1] https://cve.mitre.org/cgi-bin/cvename.cgi?name=CVE-2020-27194
[2] https://github.com/torvalds/linux/commit/5b9fbeb75b6a98955f628e205ac26689bcb1383e
[3] https://github.com/torvalds/linux/commit/3f50f132d8400e129fc9eb68b5020167ef80a244
[4] https://scannell.me/fuzzing-for-ebpf-jit-bugs-in-the-linux-kernel/
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