CVE-2023-4863 (libwebp) Bildungs- und Verteidigungsanalyse-Projekt

Betreuerinformationen

Name	GitHub	E-Mail	LinkedIn	Webseite
Keyvan Arasteh	@keyvanarasteh	[email protected]	keyvanarasteh	qline.tech

Studenteninformationen

Name	Matrikelnummer
Batuhan Seydi Çelik	2520****1006

Kursinformationen

Kursname	Kurscode	Kreditpunkte	Voraussetzungen	Semester
Penetrationstest und Schwachstellenanalyse	BGT006	3 ECTS	Netzwerkgrundlagen, Linux CLI	2025-2026 Frühjahr

📌 Über das Projekt (CVE-2023-4863)

Dieses Projekt wurde erstellt, um die Schwachstelle CVE-2023-4863 (libwebp Heap Buffer Overflow) zu Bildungszwecken zu analysieren und praktisch zu zeigen, wie solche Anomalien auf Systemen von der Verteidigungsseite (Blue Team) erkannt werden können.

Schwachstellendetails

CVE ID: CVE-2023-4863
Zielkomponente: libwebp (Bibliothek zur Verarbeitung des WebP-Bildformats)
Schwachstellenart: Heap Buffer Overflow (Heap-Speicherüberlauf)
Kritikalitätsstufe: Kritisch (CVSS 10.0)

Auswirkungsbereich der Schwachstelle

Diese Schwachstelle hat viele Ökosysteme der Webwelt direkt betroffen:

Chromium-basierte Webbrowser wie Google Chrome, Microsoft Edge, Brave, Opera
Desktop-Anwendungen, die Electron/Chromium-Infrastruktur verwenden, wie 1Password, Signal, Discord, Skype
Mobile Anwendungen und Betriebssystem-Grafikkomponenten, die libwebp verwenden

Wie erfolgt der Angriff?

Der Angreifer erstellt eine speziell präparierte, bösartige WebP-Datei (VP8L verlustfreies Format), die eine asymmetrische Huffman-Tabelle enthält.
Während das Zielsystem das Bild zu verarbeiten versucht, weist die Funktion ReadHuffmanCodes im Speicher weniger Platz für die Tabelle zu als benötigt.
Während des Tabellenaufbaus (BuildHuffmanTable) kommt es zu einem Schreibvorgang über den zugewiesenen Speicherbereich hinaus (Out-Of-Bounds Write).
Durch den Speicherüberlauf kann der Angreifer benachbarte Kontrollstrukturen im Heap überschreiben und so die Fähigkeit zur Remote-Codeausführung (RCE) erlangen.

Verteidigungs- und Testkomponenten (Blue Team fokussiert)

Aus Sicherheitsgründen wird im System kein echter und bewaffneter Red-Team-Code (Exploit) bereitgehalten. Die Schwachstelle wird strukturell getestet.

src/blue_team/webp_scanner.py: Untersucht WebP-Chunk-Strukturen statisch und erkennt anormale Größen.
src/blue_team/WebpValidator.java: Ein defensives Java-Codebeispiel, das Datei-Upload-Szenarien simuliert, Größenmanipulation mit Fail-Fast-Logik verhindert und bei beschädigten Dateien ohne Absturz arbeitet (keine Exception wirft).
src/red_team/poc.py: Ein zu Bildungszwecken dienender Testgenerator, der keinen echten Payload enthält, aber absichtlich eine gefälschte Chunk-Größe von 60 MB meldet, um zu testen, ob die Analysewerkzeuge des Blue Teams ansprechen.
Docker und Valgrind: Ein vollständig isoliertes Labor, erstellt mit der anfälligen libwebp-1.3.1. Dynamische Analyse mit Valgrind über das Skript analyze_memory.sh zur Untersuchung von Speicherfehlern (Invalid Write).

Web Dashboard

Die Sicherheitsergebnisse werden mit der erstellten JSON-Logger-Infrastruktur protokolliert und über das Blue Team Dashboard (HTML/JS/CSS) im Verzeichnis src/public asynchron und live visualisiert.

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