مقدمة

هذه الثغرة هي ثغرة حالة سباق (race condition) تحدث في drivers/media/dvb-core/dmxdev.c. لذلك، قد تحدث حالة سباق في برنامج تشغيل جهاز USB الذي يستخدم هذا dmxdev.

يمكن استخدام هذه الثغرة لتفعيل 3 عمليات UAF.

الثغرة

1. كتابة UAF في vmalloc

أولاً، ترتيب الاستغلال هو كما يلي (قمت بالتصحيح باستخدام drivers/media/usb/ttusb-dec/ttusb_dec.c):``` cpu0 cpu1 cpu 2 1. dvb_dvr_open() 2. ttusb_dec_disconnect() ttusb_dec_exit_dvb() dvb_dmxdev_release() wait_event(dmxdev->dvr_dvbdev->wait_queue, …) 3. dvb_demux_open() dvb_demux_ioctl() dvb_usercopy() copy_from_user() <- userfaultfd stuck 4. dvb_dvr_release() 5. vfree(dmxdev->filter) 6. copy_from_user() <- userfaultfd release dvb_demux_do_ioctl() struct dmxdev *dmxdev = dmxdevfilter->dev; <- UAF!!

التدفق التفصيلي للاستغلال يكون كما يلي:

1. افتح العقدة dvr0 من بين عُقد الأجهزة. يؤدي هذا إلى استدعاء الدالة dvb_dvr_open() لتنفيذ `dvbdev->users++`.
في هذه الحالة، عند تنفيذ ttusb_dec_disconnect() عن طريق إزالة جهاز usb، يتم تعليق التنفيذ عند شرط `wait_event(dmxdev->dvr_dvbdev->wait_queue, …)`.

2. قم بإزالة جهاز USB فعليًا.
في هذه الحالة، وأثناء تنفيذ الدالة ttusb_dec_disconnect()، فإنها تنتظر عند `wait_event(dmxdev->dvr_dvbdev->wait_queue, …)`.

3. استدعِ open() على العقدة demux0 بحيث يتم استدعاء الدالة dvb_demux_open().
تنفذ هذه الدالة أيضًا `dvbdev->users++` بشكل مشابه للدالة dvb_dvr_open() في الخطوة 1.
ومع ذلك، يحدث هذا العد غير الصحيح للمراجع لأن الدالة dvb_dmxdev_release() التي تنتظر حاليًا قد تجاوزت بالفعل التحقق من `dvbdev->users`:```
void dvb_dmxdev_release(struct dmxdev *dmxdev)
{
        dmxdev->exit = 1;
        if (dmxdev->dvbdev->users > 1) {    // This check is bypassed. improper reference counting.
                wait_event(dmxdev->dvbdev->wait_queue,
                                dmxdev->dvbdev->users == 1);
        }
        if (dmxdev->dvr_dvbdev->users > 1) {
                wait_event(dmxdev->dvr_dvbdev->wait_queue,    // Currently wait()ing here.
                                dmxdev->dvr_dvbdev->users == 1);
        }

        dvb_unregister_device(dmxdev->dvbdev);
        dvb_unregister_device(dmxdev->dvr_dvbdev);

        vfree(dmxdev->filter);
        dmxdev->filter = NULL;
        dmxdev->demux->close(dmxdev->demux);
}

ثم يستدعي ioctl() على demux0. عند الاستدعاء، تُرسل الوسيطة الثالثة عنوان مساحة المستخدم الذي تم تعيينه بواسطة userfaultfd (أو FUSE fs). الآن أثناء تشغيل ioctl، سيتوقف عند copy_from_user() الخاصة بـ dvb_usercopy():``` int dvb_usercopy(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg, int (*func)(struct file *file, unsigned int cmd, void *arg)) { char sbuf[128]; void *mbuf = NULL; void *parg = NULL; int err = -EINVAL;

    /*  Copy arguments into temp kernel buffer  */
    switch (_IOC_DIR(cmd)) {
    case _IOC_NONE:
            /*
             * For this command, the pointer is actually an integer
             * argument.
             */
            parg = (void *) arg;
            break;
    case _IOC_READ: /* some v4l ioctls are marked wrong ... */
    case _IOC_WRITE:
    case (_IOC_WRITE | _IOC_READ):
            if (_IOC_SIZE(cmd) <= sizeof(sbuf)) {
                    parg = sbuf;
            } else {
                    /* too big to allocate from stack */
                    mbuf = kmalloc(_IOC_SIZE(cmd), GFP_KERNEL);
                    if (NULL == mbuf)
                            return -ENOMEM;
                    parg = mbuf;
            }

            err = -EFAULT;
            if (copy_from_user(parg, (void __user *)arg, _IOC_SIZE(cmd)))   // here
                    goto out;
            break;
    }

4. قم باستدعاء `close()` على واصف الملف (fd) في الخيط الذي قام بفتح عقدة dvr0.
ثم يتم استدعاء `dvb_dvr_release()`، ويتم تنفيذ `dvbdev->users--` و `wake_up(&dvbdev->wait_queue)` لتنبيه دالة `dvb_dmxdev_release()`، وهي تدفق .disconnect.

5. في تدفق .disconnect، دالة `dvb_dmxdev_release()` تنفذ `vfree(dmxdev->filter)`.

6. حرّر userfaultfd من خيط ioctl الخاص بـ demux0 الذي قام بضبط userfaultfd.
سيؤدي هذا إلى حدوث UAF عند قراءة عنوان `dmxdev->filter` الذي تم تحريره للتو من .disconnect.
يمكن الآن استخدام UAF في جميع حالات `dvb_demux_do_ioctl()`، وحتى LPE ممكن عند ربطه مع eBPF.