Copy Fail (CVE-2026-31431) — Kubernetes कंटेनर एस्केप PoC

एक प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट जो दर्शाता है कि कैसे एक पूरी तरह से अविशेषाधिकारित कंटेनर साझा कंटेनर इमेज लेयर्स के माध्यम से CVE-2026-31431 Linux कर्नेल पेज-कैश भ्रष्टाचार बग का शोषण करके Kubernetes पर नोड-स्तरीय कोड निष्पादन प्राप्त कर सकता है।

मुख्य हमला प्रिमिटिव यह है: कोई भी विशेषाधिकारित DaemonSet जो हमलावर-नियंत्रित कंटेनर के साथ इमेज लेयर्स साझा करता है, उसे कंटेनर एस्केप के लिए हथियार बनाया जा सकता है। यह PoC kube-proxy को एक ठोस उदाहरण के रूप में उपयोग करता है, लेकिन यह तकनीक क्लस्टर पर किसी भी विशेषाधिकारित वर्कलोड के लिए सामान्यीकृत होती है।

Alibaba Cloud ACK, Amazon EKS और Google GKE पर मान्य किया गया — एक अविशेषाधिकारित pod विशेषाधिकारित kube-proxy DaemonSet के माध्यम से होस्ट फाइलसिस्टम पर [*] success लिखता है:

Alibaba Cloud ACK (kernel 6.6.88)	Amazon EKS (kernel 6.12.79)	Google GKE (kernel 6.12.68)

अस्वीकरण: यह रिपॉजिटरी केवल शैक्षिक और रक्षात्मक उद्देश्यों के लिए प्रकाशित की गई है। इसका उपयोग केवल उन सिस्टम पर करें जिनके आप स्वामी हैं या जिनके परीक्षण के लिए आपके पास स्पष्ट प्राधिकरण है।

पृष्ठभूमि

CVE-2026-31431 ("Copy Fail") Linux कर्नेल में पेज-कैश कॉपी-ऑन-राइट (CoW) पथ में एक भेद्यता है। एक AF_ALG splice रेस एक अविशेषाधिकारित प्रक्रिया को केवल-पढ़ने योग्य फ़ाइल के पेज-कैश पृष्ठों को दूषित करने की अनुमति देता है। यह भ्रष्टाचार कर्नेल पेज कैश में बना रहता है और उस फ़ाइल को बाद में पढ़ने या निष्पादित करने वाली हर प्रक्रिया को दिखाई देता है — जिसमें अन्य कंटेनरों या होस्ट की प्रक्रियाएँ शामिल हैं।

मूल भेद्यता के पूर्ण विवरण के लिए, देखें copy.fail.

हमले का सिद्धांत

यह हमला तीन गुणों का शोषण करता है जो सामान्यतः Kubernetes क्लस्टरों में सह-अस्तित्व में होते हैं:

कर्नेल पेज-कैश भ्रष्टाचार (CVE-2026-31431) — एक अविशेषाधिकारित प्रक्रिया किसी भी फ़ाइल की मेमोरी-कैश्ड पृष्ठों को अधिलेखित कर सकती है जिसे वह केवल-पढ़ने के लिए खोल सकती है।
इमेज लेयर साझाकरण — कंटेनर रनटाइम (containerd, CRI-O) ओवरले फाइलसिस्टम का उपयोग करते हैं जहाँ समान इमेज लेयर कंटेनरों में समान पेज-कैश पृष्ठों पर मैप होती हैं।
विशेषाधिकारित DaemonSets — कई क्लस्टर उन्नत विशेषाधिकारों (privileged: true, hostNetwork: true, व्यापक क्षमताएँ, आदि) वाले DaemonSets चलाते हैं जो समय-समय पर अपनी इमेज से बाइनरी निष्पादित करते हैं।

जब ये स्थितियाँ संरेखित होती हैं, तो एक अविशेषाधिकारित pod एक साझा इमेज लेयर में बाइनरी को दूषित कर सकता है, और उसी नोड पर एक विशेषाधिकारित DaemonSet अनजाने में दूषित बाइनरी को अपने उन्नत विशेषाधिकारों के साथ निष्पादित करेगा — पूर्ण नोड-स्तरीय कोड निष्पादन प्राप्त करना।

भेद्यता लक्ष्य kube-proxy तक सीमित नहीं है। कोई भी विशेषाधिकारित DaemonSet (मॉनिटरिंग एजेंट, CNI प्लगइन, लॉग कलेक्टर, सुरक्षा एजेंट, आदि) जिसकी कंटेनर इमेज हमलावर-नियंत्रित इमेज के साथ लेयर्स साझा करती है, एक व्यवहार्य लक्ष्य है।

यह कैसे काम करता है

हमले की श्रृंखला में तीन चरण हैं: पेज-कैश भ्रष्टाचार, क्रॉस-कंटेनर प्रसार, और विशेषाधिकारित निष्पादन।

1. AF_ALG Splice रेस के माध्यम से पेज-कैश भ्रष्टाचार

कर्नेल का AF_ALG (क्रिप्टो) उपसिस्टम उपयोगकर्ता-स्थान क्रिप्टोग्राफिक संचालन के लिए एक सॉकेट-आधारित इंटरफ़ेस प्रदान करता है। शोषण एक रेस कंडीशन का दुरुपयोग करता है कि कर्नेल किसी फ़ाइल से AF_ALG सॉकेट में splice() को कैसे संभालता है:

लक्ष्य बाइनरी को केवल-पढ़ने के लिए खोलें।
authencesn(hmac(sha256),cbc(aes)) से बंधा एक AF_ALG AEAD सॉकेट बनाएँ।
MSG_MORE के साथ AF_ALG सॉकेट के माध्यम से एक छोटा पेलोड खंड भेजें, कर्नेल को बताएं कि अधिक डेटा की अपेक्षा करें।
लक्ष्य फ़ाइल की सामग्री को fd → pipe → AF_ALG सॉकेट में splice() करें।
CoW बग के कारण, कर्नेल उन्हें ठीक से अलग करने के बजाय हमलावर के पेलोड बाइट्स को लक्ष्य फ़ाइल के पेज-कैश पृष्ठों में लिखता है।

शोषण प्रत्येक 4-बाइट विंडो के लिए इसे दोहराता है जब तक कि पूरी लक्ष्य बाइनरी के कैश्ड पृष्ठ एक कस्टम पेलोड के साथ अधिलेखित नहीं हो जाते।

फ़ाइल में लिखने की अनुमति की आवश्यकता नहीं है। डिस्क पर फ़ाइल अपरिवर्तित रहती है — केवल मेमोरी में पेज कैश दूषित होता है।

2. इमेज लेयर साझाकरण के माध्यम से क्रॉस-कंटेनर प्रसार

कंटेनर रनटाइम ओवरले फाइलसिस्टम का उपयोग करते हैं। जब दो कंटेनर एक ही इमेज लेयर साझा करते हैं, तो कर्नेल उनकी फ़ाइल पढ़ने को समान पेज-कैश पृष्ठों से प्रस्तुत करता है।

हमलावर अपनी PoC इमेज को लक्ष्य विशेषाधिकारित DaemonSet के समान आधार इमेज से FROM बनाता है। क्योंकि दोनों कंटेनर एक ही ओवरले लोअर-डीर साझा करते हैं, साझा लेयर में बाइनरी समान पेज-कैश पृष्ठों पर मैप होती हैं।

जब अविशेषाधिकारित PoC कंटेनर एक बाइनरी के पेज कैश को दूषित करता है, तो भ्रष्टाचार उसी नोड पर विशेषाधिकारित कंटेनर को तुरंत दिखाई देता है — बिना किसी क्रॉस-कंटेनर संचार के।

3. लक्ष्य DaemonSet द्वारा विशेषाधिकारित निष्पादन

जब विशेषाधिकारित DaemonSet अगली बार किसी दूषित बाइनरी को निष्पादित करता है (अपने सामान्य संचालन चक्र के माध्यम से), तो कर्नेल दूषित पेज-कैश पृष्ठों को लोड करता है। हमलावर का पेलोड DaemonSet के पूर्ण विशेषाधिकारों के साथ चलता है — जिसमें संभावित रूप से शामिल हैं:

नोड पर पूर्ण रूट
सभी क्षमताएँ
होस्ट नेमस्पेस (नेटवर्क, PID, माउंट) तक पहुँच

इस PoC में पेलोड (payload/payload.c) बस होस्ट रूट फाइलसिस्टम को माउंट करता है और नोड-स्तरीय कोड निष्पादन के प्रमाण के रूप में /root/res में एक मार्कर फ़ाइल लिखता है।

हमला प्रवाह आरेख

┌──────────────────────────┐     ┌──────────────────────────┐
│   PoC Container          │     │   Privileged DaemonSet   │
│   (unprivileged)         │     │   (e.g. kube-proxy,      │
│                          │     │    monitoring agent, etc.)│
│  1. Open target binary   │     │                          │
│     (read-only)          │     │                          │
│                          │     │                          │
│  2. AF_ALG splice race   │     │                          │
│     corrupts page cache  │     │                          │
│          │               │     │                          │
└──────────┼───────────────┘     └──────────────────────────┘
           │                                  │
           ▼                                  │
  ┌─────────────────────┐                     │
  │  Kernel Page Cache   │                     │
  │                      │◄────────────────────┘
  │  Shared-layer binary │     3. DaemonSet executes the
  │  (CORRUPTED)         │        corrupted binary
  │  contains attacker's │        → loads corrupted pages
  │  payload bytes       │        → payload runs with
  └─────────────────────┘           DaemonSet's privileges

मान्य किए गए क्लाउड वातावरण

PoC को निम्नलिखित प्रबंधित Kubernetes प्लेटफ़ॉर्मों पर सफलतापूर्वक मान्य किया गया है:

Alibaba Cloud ACK

ACK PoC Result

Amazon EKS

EKS PoC Result

Google GKE

GKE PoC Result

तीनों मामलों में, एक अविशेषाधिकारित PoC pod ने होस्ट फाइलसिस्टम पर सफलतापूर्वक [*] success मार्कर फ़ाइल लिखी — विशेषाधिकारित kube-proxy DaemonSet के माध्यम से नोड-स्तरीय कोड निष्पादन साबित करना।

पूर्ण वॉकथ्रू (इमेज लेयर विश्लेषण, बिल्ड चरण, परिनियोजन) के लिए:

EKS: docs/eks-poc.md
GKE: docs/gke-poc.md

kube-proxy एक ठोस उदाहरण के रूप में

यह PoC kube-proxy को लक्ष्य के रूप में उपयोग करता है क्योंकि यह Kubernetes क्लस्टरों में सबसे सामान्य विशेषाधिकारित DaemonSets में से एक है। तीन वेरिएंट प्रदान किए गए हैं:

Default (ACK / upstream): FROM registry.k8s.io/kube-proxy:v1.35.2 से निर्मित (देखें Dockerfile)
EKS: FROM public.ecr.aws/eks-distro-build-tooling/eks-distro-minimal-base-iptables:2026-03-11-1773190710.2023 से निर्मित (देखें Dockerfile.eks)
GKE: FROM us-central1-artifactregistry.gcr.io/gke-release/gke-release/kube-proxy:v1.35.3-gke.1234000 से निर्मित (देखें Dockerfile.gke)

सभी वेरिएंट /usr/sbin/ipset, /usr/sbin/nft, /usr/sbin/xtables-legacy-multi, और /usr/sbin/xtables-nft-multi जैसी बाइनरी को दूषित करते हैं।

महत्वपूर्ण चेतावनियाँ:

kube-proxy केवल ipvs मोड में कॉन्फ़िगर होने पर ipset को आमंत्रित करता है। डिफ़ॉल्ट मोड (iptables) ipset का उपयोग नहीं करता है। ipvs डिप्रिकेशन योजना के लिए देखें kubernetes/enhancements#5495।
कुछ प्रबंधित Kubernetes वितरण (जैसे कुछ क्लाउड प्रदाता) kube-proxy को गैर-विशेषाधिकारित कंटेनर के रूप में चलाते हैं, जो एस्केप के प्रभाव को सीमित करता है।
PoC विभिन्न प्रॉक्सी मोड को कवर करने के लिए कई बाइनरी (ipset, nft, xtables-legacy-multi, xtables-nft-multi) को लक्षित करता है, लेकिन वे आमंत्रित होते हैं या नहीं यह क्लस्टर कॉन्फ़िगरेशन पर निर्भर करता है।

यदि आपके क्लस्टर में kube-proxy विशेषाधिकारित नहीं है, तो हमले का सिद्धांत अभी भी मान्य है — आपको बस एक भिन्न विशेषाधिकारित DaemonSet की पहचान करने की आवश्यकता है जो एक आधार इमेज के साथ इमेज लेयर्स साझा करता है जिससे आप बना सकते हैं।

अन्य लक्ष्यों के लिए सामान्यीकरण

इस PoC को किसी भिन्न विशेषाधिकारित DaemonSet के लिए अनुकूलित करने हेतु:

क्लस्टर पर चल रहे एक विशेषाधिकारित DaemonSet की पहचान करें (मॉनिटरिंग एजेंट, CNI प्लगइन, लॉग कलेक्टर, आदि)।
अपनी PoC इमेज को उस DaemonSet द्वारा उपयोग की गई उसी आधार इमेज से FROM बनाएँ।
साझा लेयर में उन बाइनरी की पहचान करें जिन्हें DaemonSet अपने सामान्य संचालन के दौरान निष्पादित करेगा।
शोषण का उपयोग करके उन बाइनरी के पेज कैश को दूषित करें।

रिपॉजिटरी संरचना

.
├── cmd/copyfail/main.go          # Entry point; embeds compiled payload
├── internal/
│   ├── exploit/
│   │   ├── exploit.go            # Core exploit: AF_ALG splice race loop
│   │   └── patch.go              # Splits payload into 4-byte patch windows
│   └── alg/
│       └── alg.go                # AF_ALG AEAD socket abstraction
├── payload/
│   ├── payload.c                 # ACK/upstream payload (mount /dev/vda3 ext4)
│   ├── payload-eks.c             # EKS payload (NVMe/Xen device auto-detection)
│   ├── payload-gke.c             # GKE payload (COS/Ubuntu device auto-detection)
│   └── nolibc/                   # Kernel's tiny libc for static, no-dependency payloads
├── deploy/
│   ├── poc.yaml                  # Kubernetes Deployment manifest (ACK/upstream)
│   ├── poc-eks.yaml              # EKS Deployment manifest
│   └── poc-gke.yaml              # GKE Deployment manifest
├── Dockerfile                    # ACK/upstream: FROM registry.k8s.io/kube-proxy
├── Dockerfile.eks                # EKS: FROM eks-distro-minimal-base-iptables
├── Dockerfile.gke                # GKE: FROM gke-release/kube-proxy
├── Makefile                      # Build orchestration (includes *-eks and *-gke targets)
└── docs/
    ├── eks-poc.md                # EKS PoC full walkthrough
    ├── gke-poc.md                # GKE PoC full walkthrough
    ├── ack-poc-res.png           # ACK validation screenshot
    ├── eks-poc-res.png           # EKS validation screenshot
    └── gke-poc-res.png           # GKE validation screenshot

पूर्वापेक्षाएँ

Go 1.25+
nolibc पेलोड के लिए एक क्रॉस-कंपाइलर (डिफ़ॉल्ट: x86_64-linux-gnu-gcc)
Docker / Buildx
एक Kubernetes क्लस्टर जिसमें एक विशेषाधिकारित DaemonSet है जो PoC इमेज के साथ इमेज लेयर्स साझा करता है (डिफ़ॉल्ट उदाहरण kube-proxy को लक्षित करता है)
लक्ष्य DaemonSet पर imagePullPolicy: IfNotPresent (Kubernetes डिफ़ॉल्ट)
CVE-2026-31431 फिक्स से पहले का Linux कर्नेल

बिल्डिंग

ACK / Upstream Kubernetes

# Build payload + Go binary
make build

# Build Docker image
make docker-build

# Build and push to GHCR
make docker-push IMAGE=ghcr.io/<you>/copy-fail-poc TAG=latest

Amazon EKS

# Build EKS payload + Go binary + Docker image
make docker-build-eks

# Build and push to GHCR
make docker-push-eks IMAGE=ghcr.io/<you>/copy-fail-poc

arm64 लक्ष्यों (Graviton) के लिए:

make build-eks CC=aarch64-linux-gnu-gcc GOARCH=arm64

Google GKE

# Build GKE payload + Go binary + Docker image
make docker-build-gke

# Build and push to GHCR
make docker-push-gke IMAGE=ghcr.io/<you>/copy-fail-poc

arm64 नोड्स के लिए:

make docker-build-gke CC=aarch64-linux-gnu-gcc GOARCH=arm64 PLATFORM=linux/arm64

उपयोग

PoC को परिनियोजित करें

# ACK / upstream Kubernetes
kubectl apply -f deploy/poc.yaml

# Amazon EKS
kubectl apply -f deploy/poc-eks.yaml

# Google GKE
kubectl apply -f deploy/poc-gke.yaml

यह Deployment एक एकल अविशेषाधिकारित pod बनाता है। यह:

साझा इमेज लेयर में लक्ष्य बाइनरी के पेज कैश को दूषित करने के लिए /bin/copyfail चलाता है।
अनिश्चित काल तक सोता है ताकि pod अवलोकन के लिए चलता रहे।

एस्केप को सत्यापित करें

लक्ष्य विशेषाधिकारित DaemonSet द्वारा अगली बार एक दूषित बाइनरी निष्पादित करने के बाद (kube-proxy के लिए, यह आमतौर पर इसके पुनर्मिलन लूप के कारण सेकंड के भीतर होता है), नोड की जाँच करें:

# SSH into the node, or use a privileged debug pod

# ACK / EKS (writable root filesystem)
cat /root/res
# Expected output: [*] success

# GKE COS nodes (read-only root, writable stateful partition)
cat /mnt/stateful_partition/copyfail-res
# Expected output: [*] success

होस्ट फाइलसिस्टम पर मार्कर फ़ाइल की उपस्थिति साबित करती है कि हमलावर-आपूर्ति किया गया कोड नोड-स्तरीय विशेषाधिकारों के साथ निष्पादित हुआ — विशेषाधिकारित DaemonSet के कंटेनर संदर्भ के अंदर से।

साफ करें

kubectl delete -f deploy/poc.yaml      # or poc-eks.yaml / poc-gke.yaml

# On the affected node(s), remove the marker and restart the target DaemonSet:
rm -f /root/res                                     # ACK / EKS
rm -f /copyfail-res /mnt/stateful_partition/copyfail-res  # GKE COS nodes
# For kube-proxy: delete the pod to force image layer re-read
kubectl delete pod -n kube-system -l k8s-app=kube-proxy --field-selector spec.nodeName=<node>

पेलोड को अनुकूलित करना

डिफ़ॉल्ट पेलोड (payload/payload.c) एक केवल-सत्यापन प्रोग्राम है जो एक मार्कर फ़ाइल लिखता है। एक कस्टम पेलोड बनाने के लिए:

payload/payload.c संपादित करें। प्रोग्राम एक स्थिर, निर्भरता-मुक्त बाइनरी के लिए nolibc (कर्नेल की न्यूनतम C लाइब्रेरी) के विरुद्ध बनाया गया है।
क्रॉस-कंपाइल करने के लिए make payload चलाएँ।
संकलित पेलोड //go:embed के माध्यम से Go बाइनरी में एम्बेड किया जाता है।

प्रभावित संस्करण

Linux कर्नेल: CVE-2026-31431 पैच से पहले के सभी संस्करण।
Kubernetes: कोई भी संस्करण जो अप्रभावित नोड कर्नेल का उपयोग करता है। भेद्यता कर्नेल में है, Kubernetes में नहीं। Kubernetes केवल निष्पादन संदर्भ (साझा इमेज लेयर्स + विशेषाधिकारित DaemonSets) प्रदान करता है जो प्रभाव को स्थानीय पेज-कैश भ्रष्टाचार से पूर्ण कंटेनर एस्केप तक बढ़ा देता है।

शमन

कर्नेल को पैच करें। यह निश्चित फिक्स है।
इमेज लेयर अलगाव सक्षम करें। कुछ रनटाइम प्रति-कंटेनर फाइलसिस्टम स्नैपशॉट का समर्थन करते हैं जो पेज-कैश साझाकरण को रोकते हैं।
विशेषाधिकारित DaemonSets को कम करें। उन्नत विशेषाधिकारों के साथ चलने वाले वर्कलोड की संख्या कम करें; न्यूनतम विशेषाधिकार के सिद्धांत का उपयोग करें।
DaemonSets से अनावश्यक क्षमताएँ हटाएँ जिन्हें सख्ती से privileged: true की आवश्यकता नहीं है।
pod शेड्यूलिंग प्रतिबंधित करें ताकि अविश्वसनीय वर्कलोड को साझा आधार इमेज वाले विशेषाधिकारित DaemonSets चलाने वाले नोड्स पर उतरने से रोका जा सके।
विशेषाधिकारित वर्कलोड के लिए भिन्न आधार इमेज का उपयोग करें ताकि अविश्वसनीय कंटेनरों के साथ लेयर साझाकरण की संभावना कम हो।

शमन उदाहरण

vArmor built-in mitigation rule: copy-fail-mitigation कंटेनरों को AF_ALG सॉकेट बनाने से रोककर शोषण वेक्टर को अवरुद्ध करता है। यह नियम AppArmor और BPF प्रवर्तकों के माध्यम से उपलब्ध है।
Kubernetes eBPF mitigation: iwanhae/copyfail-ebpf-k8s CVE-2026-31431 के लिए एक eBPF-आधारित Kubernetes शमन उदाहरण प्रदान करता है।

श्रेय

CVE-2026-31431 खोज और प्रकटीकरण: Theori / Xint
क्रॉस-प्लेटफ़ॉर्म C पेलोड: Tony Gies (LGPL-2.1-or-later OR MIT)
nolibc: Linux कर्नेल सेल्फटेस्ट (tools/include/nolibc/)

लाइसेंस

इस रिपॉजिटरी में Go शोषण कोड अनुसंधान उद्देश्यों के लिए यथावत प्रदान किया गया है।

पेलोड (payload/payload.c) copy-fail-c से व्युत्पन्न है और LGPL-2.1-or-later OR MIT के तहत दोहरे-लाइसेंस प्राप्त है। देखें LICENSE-LGPL और LICENSE-MIT

प्लेटफ़ॉर्म	Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS)
Kubernetes	v1.35.4
नोड कर्नेल	6.12.79-101.147.amzn2023.x86_64
kube-proxy	`*.dkr.ecr.*.amazonaws.com.cn/eks/kube-proxy:v1.35.3-eksbuild.2`
आधार इमेज	`public.ecr.aws/eks-distro-build-tooling/eks-distro-minimal-base-iptables:2026-03-11-1773190710.2023`
रूट डिवाइस	`/dev/nvme0n1p1` (xfs)

प्लेटफ़ॉर्म	Google Kubernetes Engine (GKE)
Kubernetes	v1.35.3-gke.1234000
नोड OS	Container-Optimized OS (COS) 125, BUILD_ID 19216.220.72
नोड कर्नेल	6.12.68+ x86_64
kube-proxy	`us-central1-artifactregistry.gcr.io/gke-release/gke-release/kube-proxy:v1.35.3-gke.1234000`
आधार इमेज	Same as kube-proxy (GKE provider-managed Artifact Registry image)
रूट डिवाइस	`/dev/dm-0` (ext2, read-only); `/dev/sda1` (ext4, writable stateful partition)
मार्कर पथ	`/mnt/stateful_partition/copyfail-res`

Copy-Fail-CVE-2026-31431-Kubernetes-PoC

सबसे लोकप्रिय

प्लेटफ़ॉर्म	Alibaba Cloud Container Service for Kubernetes (ACK)
Kubernetes	v1.35.2
नोड कर्नेल	6.6.88-4.2.alnx4.x86_64
kube-proxy	`registry-cn-*.ack.aliyuncs.com/acs/kube-proxy:v1.35.2-aliyun.1`
आधार इमेज	`registry.k8s.io/kube-proxy:v1.35.2` (upstream)
रूट डिवाइस	`/dev/vda3` (ext4)