cve-2021-3490-ebpf-analysis

تنفيذ بحثي يوضح التفاعل مع نظام eBPF في لينكس المتعلق بـ CVE-2021-3490. يتضمن إنشاء خرائط BPF، وأغلفة استدعاء النظام، وإعداد مساحات الأسماء، وتحليل المدقق. لأغراض تعليمية وبحث أمني فقط.

CVE-2021-3490 – تحليل تتبع حدود مدقق eBPF نظرة عامة

يحتوي هذا المستودع على تنفيذ بلغة C يستكشف نظام eBPF في نواة لينكس فيما يتعلق بـ CVE-2021-3490، وهي ثغرة تنطوي على تتبع غير صحيح لحدود 32-بت في مدقق eBPF.

الهدف من هذا المشروع هو فهم كيفية عمل استدعاء النظام bpf() داخليًا، وكيف يتم إنشاء خرائط BPF وإدارتها من مساحة المستخدم، وكيف يتعامل المدقق مع قيود المسجلات. هذا مشروع بحثي وتعلمي يركز على داخلية النواة والتحليل الأمني.

هذا الكود غير مخصص للاستخدام في بيئات الإنتاج.

خلفية

تسمح eBPF لبرامج مساحة المستخدم بتحميل بايت كود مُتحقق منه إلى نواة لينكس. قبل التنفيذ، يتحقق مدقق النواة من أن البرنامج:

• لا يقوم بوصول غير آمن إلى الذاكرة

• يبقى ضمن حدود المسجلات

• لا ينتهك قواعد السلامة في النواة

في إصدارات النواة القابلة للاستغلال، كان المدقق يتتبع حدود 32-بت بشكل غير صحيح أثناء عمليات ALU معينة. هذه الثغرة قد تسمح لبرامج مصممة بعناية بتجاوز منطق التحقق.

للتفاصيل الرسمية:

• NVD: https://nvd.nist.gov/vuln/detail/CVE-2021-3490

• إشعار أمان Ubuntu: https://ubuntu.com/security/CVE-2021-3490

• استشارة Red Hat: https://access.redhat.com/security/cve/CVE-2021-3490

ما الذي يوضحه هذا المشروع

يركز هذا التنفيذ على:

• الاستخدام المباشر لاستدعاء النظام bpf()

• التعريف اليدوي لـ union bpf_attr

• إنشاء خريطة BPF (BPF_MAP_TYPE_ARRAY)

• تحديث عناصر الخريطة والاستعلام عنها

• استرجاع بيانات كائن BPF الوصفية

• إعداد مساحات الأسماء للتنفيذ المتحكم به

تم تصميمه للمساعدة في فهم كيفية تفاعل مساحة المستخدم مع البنية التحتية لـ BPF في النواة.

لا يتضمن هذا المستودع منطق حمولة استغلال آلية.

البيئة المختبرة

• Ubuntu 20.10 (Groovy)

• Linux kernel 5.8.0-48-generic

يمكنك التحقق من إصدار نواتك باستخدام:

uname -r

قد يختلف السلوك على النواة المعدّلة أو الأحدث.

البناء

قم بالترجمة باستخدام GCC:

gcc -o exploit exploit.c -lpthread

لا تتطلب مكتبات خارجية تتجاوز رؤوس لينكس القياسية.

الاستخدام

قم بتشغيل البرنامج:

./exploit

سيقوم البرنامج بـ:

• تهيئة مساحات أسماء المستخدم والشبكة

• إنشاء خريطة BPF

• إدراج عنصر

• الاستعلام عن بيانات الخريطة الوصفية

• عرض نتائج التنفيذ

ملاحظة أمنية

هذا المشروع مخصص لـ:

• الأغراض التعليمية

• البحث الأمني في النواة

• فهم داخلية eBPF

• بيئات المختبرات المتحكم بها

لا تشغّل هذا الكود على أنظمة دون الحصول على إذن مناسب.

أهداف التعلم

من خلال هذا المشروع، يمكنك فهم:

• كيف تعرض نواة لينكس واجهة BPF

• كيف تُبنى خرائط BPF

• كيف يتفاعل منطق المدقق مع مدخلات مساحة المستخدم

• كيف تُنشأ استدعاءات النظام منخفضة المستوى يدويًا