⚠️ Haftungsausschluss

Dieses Repository ist für autorisierte Sicherheitsforschung, Schwachstellen- analyse, CTF-Umgebungen, Kernel-Debugging und defensives Testen gedacht.

Verwenden Sie Proof-of-Concept-Code nicht gegen Systeme ohne ausdrückliche Autorisierung.

📌 Schwachstellenübersicht

Die CVE-Beschreibung bezeichnet das Problem als Integer-Underflow, der dazu führen kann, dass skb->data außerhalb des allozierten skb-Head positioniert wird.

🧬 Schwachstellenbeschreibung

Die Schwachstelle befindet sich im TUN/TAP-Empfangspfad des Linux-Kernels.

Der betroffene Code verwendet den konfigurierten Empfangs-Headroom des TUN-Geräts sowohl als Paket-Headroom als auch bei der Berechnung, wie viele Paketdaten linear bleiben sollen.

Ein überdimensionierter Headroom-Wert kann daher eine ungültige Berechnung in folgendem Ausdruck erzeugen:

SKB_MAX_HEAD(align)

Wenn der übergebene Wert den nutzbaren einseitigen skb-Head überschreitet, kann die Berechnung unterlaufen.

Konzeptionell:

Überdimensionierter Empfangs-Headroom
          │
          ▼
     SKB_MAX_HEAD()
          │
          ▼
     Integer-Underflow
          │
          ▼
    Negativer Wert
          │
          ▼
      size_t-Wrap
          │
          ▼
Ungültige skb-Datenplatzierung
          │
          ▼
Kernel-Speicherbeschädigung

Die verwundbare Implementierung befindet sich in:

drivers/net/tun.c

wobei tun_get_user() im Zentrum des verwundbaren Pfads steht.

🔬 Ursachenanalyse

Das zugrunde liegende Problem ist ein unzureichend begrenzter TUN-Empfangs- Headroom.

Der Kernel kann eine überdimensionierte Headroom-Anforderung über Netzwerk- gerätepfade empfangen, die den Wert an TUN/TAP weiterleiten.

Die Schwachstelle wird besonders interessant, wenn eine komplexe virtuelle Netzwerkkonfiguration dazu führt, dass ein großer Headroom-Wert ein TUN-Gerät erreicht.

Die öffentliche Offenlegung beschreibt ein Szenario mit:

Netkit
   │
   ▼
VXLAN
   │
   ▼
Open vSwitch
   │
   ▼
TUN

Eine Beispielkonfiguration kann etwa 4160 Bytes Headroom an einen Raw-TUN- Port weiterleiten, wodurch die verwundbare Arithmetik unterläuft.

💥 Sicherheitsauswirkung

Die Beschädigung tritt in der Speicherverwaltungslogik des Kernel-Netzwerks auf.

Mögliche Konsequenzen sind:

• Kernel-Speicherbeschädigung
• Kernel-Absturz
• Denial of Service
• Beschädigung von Kernel-Strukturen
• Potenzielle Kernel-Codeausführung
• Lokale Privilegieneskalation

Die öffentliche Offenlegung meldet die Schwachstelle als Teil einer Gruppe von Linux-Local-Root-Schwachstellen und gibt an, dass der veröffentlichte PoC auf unterstützten Zielen eine unprivilegierte lokale Benutzer-zu-Root-Ausführung erreichen kann.

Die Ausnutzbarkeit ist umgebungsabhängig und erfordert die entsprechende TUN-/Netzwerkgerätekonfiguration und unterstützende Funktionalität.

🧠 Technischer Ablauf

             ANGREIFER
                 │
                 ▼
       Überdimensionierter Netzwerk-Headroom
                 │
                 ▼
        Virtuelles Netzwerkgerät
                 │
                 ▼
             Open vSwitch
                 │
                 ▼
              TUN/TAP
                 │
                 ▼
          tun_get_user()
                 │
                 ▼
       SKB_MAX_HEAD(align)
                 │
                 ▼
          Integer-Underflow
                 │
                 ▼
          size_t-Wraparound
                 │
                 ▼
       Ungültiger skb->data-Offset
                 │
                 ▼
       Kernel-Speicherbeschädigung

🔎 Verwundbarer Codepfad

Die wichtigen Komponenten sind:

drivers/net/tun.c
        │
        ├── tun_set_headroom()
        │
        ├── tun_get_user()
        │
        └── tun_alloc_skb()

Die verwundbare Beziehung lässt sich vereinfacht darstellen als:

tun->align
    │
    ├── skb-Headroom
    │
    └── Berechnung der linearen Daten

Die Verwendung desselben überdimensionierten Werts in beiden Berechnungen erzeugt eine unsichere Beziehung zwischen dem angeforderten Headroom und dem tatsächlichen skb-Head-Budget.

🧮 Integer-Underflow

Die kritische Sicherheitseigenschaft lässt sich konzeptionell darstellen als:

usable_head < requested_headroom

was zu folgendem Ergebnis führen kann:

SKB_MAX_HEAD(align) < 0

gefolgt von einer vorzeichenlosen Konvertierung:

negativer Wert
      ↓
size_t
      ↓
sehr großer vorzeichenloser Wert

Dies kann letztendlich die skb-Allokation/Datenplatzierung beeinflussen.

Die offizielle Beschreibung weist speziell darauf hin, dass der resultierende Wert beim Zuweisen an die size_t-Variable linear umschlägt.

🩹 Upstream-Fix

Der Upstream-Fix ist:

447c9303942c439a117d9b76ce6d6e2116c38ee7

Commit:

net: tun: bound receive headroom

Der Fix begrenzt den von TUN gespeicherten Headroom gegen das verfügbare einseitige skb-Head-Budget und den größten gültigen 16-Bit-skb-Header-Offset. Er stellt außerdem sicher, dass ausreichend lineare Daten für die Raw-TUN- und TAP-Verarbeitung verfügbar sind.

🛡️ Patch-Konzept

Vorher

Benutzer / Netzwerkgerät
        │
        ▼
Großer Headroom
        │
        ▼
tun->align
        │
        ▼
Unsichere Arithmetik
        │
        ▼
Potenzieller OOB-Zugriff

Nachher

Benutzer / Netzwerkgerät
        │
        ▼
Großer Headroom
        │
        ▼
Begrenzter Headroom
        │
        ▼
Sichere skb-Berechnung
        │
        ▼
Normale Paketverarbeitung

📊 Verwundbar vs. Gepatcht

🧪 Forschungsumgebung

Empfohlene Labortopologie:

┌─────────────────────────────────────────┐
│             Linux VM / Host             │
│                                         │
│   ┌─────────┐     ┌──────────────┐     │
│   │ Netkit  │────▶│    VXLAN     │     │
│   └─────────┘     └──────┬───────┘     │
│                          │             │
│                   ┌──────▼───────┐     │
│                   │ Open vSwitch │     │
│                   └──────┬───────┘     │
│                          │             │
│                   ┌──────▼───────┐     │
│                   │    TUN/TAP   │     │
│                   └──────────────┘     │
│                                         │
└─────────────────────────────────────────┘

Nützliche Werkzeuge:

uname -a
ip link
ip tuntap
bridge link
ovs-vsctl show
dmesg -w

Für Kernel-Debugging:

GDB
GDB + GEF
GDB + pwndbg
crash
objdump
readelf
pahole

🔎 Kernel-Verifikation

Den laufenden Kernel prüfen:

uname -r

Kernel-Konfiguration prüfen:

grep CONFIG_TUN /boot/config-$(uname -r)

Erwartete Konfiguration:

CONFIG_TUN=y

oder:

CONFIG_TUN=m

Prüfen, ob das Modul geladen ist:

lsmod | grep tun

🧪 PoC-Forschung

Die öffentliche Offenlegung stellt ein dediziertes TUNderflow-PoC-Repository für kontrollierte Validierung bereit.

Für einen sicheren Forschungsablauf:

1. Verwundbaren Kernel bauen
2. Isolierte VM booten
3. TUN/TAP konfigurieren
4. Überdimensionierten Headroom reproduzieren
5. Kernel-Meldungen überwachen
6. Absturz-/Beschädigungsverhalten erfassen
7. Upstream-Patch anwenden
8. Test wiederholen
9. Ergebnisse vergleichen

Den Kernel überwachen:

sudo dmesg -w

Das Ziel des Labors ist es, den Unterschied zwischen verwundbarem und gepatchtem Verhalten zu demonstrieren, anstatt Produktionssysteme anzugreifen.

📂 Repository-Struktur

CVE-2026-81000-TUNderflow/
│
├── README.md
│
├── exploit/
│   ├── poc.c
│   └── Makefile
│
├── analysis/
│   ├── root-cause.md
│   ├── kernel-path.md
│   ├── integer-underflow.md
│   └── patch-analysis.md
│
├── kernel/
│   ├── vulnerable/
│   └── patched/
│
├── lab/
│   ├── setup.sh
│   ├── cleanup.sh
│   └── topology.md
│
├── screenshots/
│
├── docs/
│   └── research-notes.md
│
└── LICENSE

🔐 Gegenmaßnahmen

Die empfohlene Gegenmaßnahme ist die Installation eines Kernels, der den Upstream-Sicherheitsfix oder einen entsprechenden Distributions-Backport enthält.

Für Debian/Kali:

sudo apt update
sudo apt full-upgrade

Dann neu starten:

sudo reboot

Überprüfen:

uname -r

In Produktionsumgebungen sollte der installierte Distributions-Kernel gegen die Sicherheitshinweise des Herstellers überprüft werden, anstatt sich ausschließlich auf die Upstream-Versionsnummer zu verlassen.

Oracle Linux beispielsweise hat Sicherheitsupdates veröffentlicht, die den Fix net: tun: bound receive headroom enthalten.

📦 Stabile Kernel-Fixes

Die öffentliche Offenlegung identifiziert die folgenden stabilen Kernel- Releases als die ersten Releases, die die Fixes für die vier offengelegten Local-Root-Schwachstellen einschließlich TUNderflow enthalten:

🧩 Sicherheitslektionen

TUNderflow demonstriert mehrere wichtige Kernel-Sicherheitsprinzipien:

01 — Extern beeinflusste Werte begrenzen

Netzwerkkonfigurationswerte dürfen niemals blind vertraut werden.

02 — Arithmetik vor der Allokation validieren

Integer-Underflow kann eine scheinbar harmlose Berechnung in ein Speichersicherheits-Primitiv verwandeln.

03 — Metadaten von Speicherannahmen trennen

Ein Netzwerkgeräte-Headroom-Wert muss mit dem tatsächlichen skb-Speicherbudget konsistent bleiben.

04 — Komplexe Netzwerk-Stacks vergrößern die Angriffsfläche

Virtuelle Netzwerkschichten können unerwartete Paket-Metadaten über mehrere Subsysteme hinweg weiterleiten.

05 — Patch-Analyse ist wichtig

Die Untersuchung des Upstream-Fixes bietet oft ein klareres Verständnis der ursprünglichen Schwachstelle als die alleinige Betrachtung des Absturzes.

📚 Referenzen

• CVE: CVE-2026-81000
• Komponente: Linux Kernel TUN/TAP
• Betroffene Datei: drivers/net/tun.c
• Primäre Funktion: tun_get_user()
• Upstream-Fix: 447c9303942c439a117d9b76ce6d6e2116c38ee7
• Fix: net: tun: bound receive headroom
• Offenlegung: Linux kernel security advisory / oss-security

👤 Forschung