0xatharv/cve-2025-40019-pocUn Proof Of Concept per CVE-2025-40019
CVE-2025-40019 riguarda il meccanismo Encrypted Salt-Sector Initialization Vector (crypto/essiv.c) che presenta una validazione insufficiente della lunghezza dei dati di autenticazione associati (AAD) rispetto alla dimensione del vettore di inizializzazione (IV), portando a un accesso alla memoria fuori dai limiti. Il codice fornito in questo repository è solo un trigger del bug, ma questo bug è facilmente sfruttabile.
Mi sono imbattuto in questo bug nel foglio di calcolo kernelctf qui. Poiché non c'erano post di blog o poc associati a questo bug, ho deciso di esplorare il sottosistema crypto del kernel Linux per scoprire cosa ha causato il problema.
Per comprendere la necessità di ESSIV, dobbiamo guardare a come i dati vengono memorizzati sul disco. La crittografia del disco (come LUKS o dm-crypt) opera tipicamente su settori. Ogni settore deve essere crittografato indipendentemente in modo che la lettura di un settore non richieda la lettura dell'intero disco.
Nella modalità CBC (Cipher Block Chaining) standard, è richiesto un vettore di inizializzazione (IV) per ogni operazione di crittografia. Le prime implementazioni di crittografia del disco utilizzavano il numero del settore come IV.
Tuttavia, poiché i numeri dei settori sono prevedibili, un attaccante può eseguire un "attacco watermarking." Scrivendo dati appositamente costruiti su un settore noto, l'attaccante può osservare pattern nel ciphertext che rivelano la presenza di file specifici, aggirando efficacemente la riservatezza della crittografia.
ESSIV (Encrypted Salt-Sector Initialization Vector) è stato progettato per rendere l'IV imprevedibile. Funziona:
Ciò garantisce che anche se un attaccante conosce il numero del settore, non può predire l'IV senza conoscere la chiave segreta.
Ogni algoritmo, che sia un cifrario di base come AES o un wrapper come ESSIV, implementa una struttura che il kernel utilizza per instradare le chiamate:
struct skcipher_alg {
int (*setkey)(struct crypto_skcipher *tfm, const u8 *key, unsigned int keylen);
int (*encrypt)(struct skcipher_request *req);
int (*decrypt)(struct skcipher_request *req);
// ...
struct skcipher_alg_common co; // Contains ivsize, chunksize, etc.
};
La vulnerabilità è un classico caso in cui si presume che i metadati forniti dall'utente (la lunghezza AAD) soddisfino sempre i requisiti interni della trasformata crittografica. Nel percorso "in-place" o di decifratura (!enc), il codice calcola un offset: req->assoclen - crypto_aead_ivsize(tfm). Ma non controlla mai se req->assoclen < ivsize. Il che significa che questo offset può essere negativo.
static int essiv_aead_crypt(struct aead_request *req, bool enc)
{
struct crypto_aead *tfm = crypto_aead_reqtfm(req);
const struct essiv_tfm_ctx *tctx = crypto_aead_ctx(tfm);
struct essiv_aead_request_ctx *rctx = aead_request_ctx(req);
struct aead_request *subreq = &rctx->aead_req;
struct scatterlist *src = req->src;
int err;
crypto_cipher_encrypt_one(tctx->essiv_cipher, req->iv, req->iv);
/*
* dm-crypt embeds the sector number and the IV in the AAD region, so
* we have to copy the converted IV into the right scatterlist before
* we pass it on.
*/
rctx->assoc = NULL;
if (req->src == req->dst || !enc) {
scatterwalk_map_and_copy(req->iv, req->dst,
req->assoclen - crypto_aead_ivsize(tfm), // <------- bug !
crypto_aead_ivsize(tfm), 1);
} else {
u8 *iv = (u8 *)aead_request_ctx(req) + tctx->ivoffset;
int ivsize = crypto_aead_ivsize(tfm);
int ssize = req->assoclen - ivsize;
struct scatterlist *sg;
int nents;
.
.
.
Guardando la funzione scatterwalk_map_and_copy, possiamo vedere che esegue semplicemente una memcpy sullo scatterlist sg:
static inline void scatterwalk_map_and_copy(void *buf, struct scatterlist *sg,
unsigned int start,
unsigned int nbytes, int out)
{
if (out)
memcpy_to_sglist(sg, start, buf, nbytes);
else
memcpy_from_sglist(buf, sg, start, nbytes);
}
La patch per questo bug è stata molto semplice: controlla semplicemente se assoclen è minore di ivsize
diff --git a/crypto/essiv.c b/crypto/essiv.c
index d003b78fcd855a..a47a3eab693519 100644
--- a/crypto/essiv.c
+++ b/crypto/essiv.c
@@ -186,9 +186,14 @@ static int essiv_aead_crypt(struct aead_request *req, bool enc)
const struct essiv_tfm_ctx *tctx = crypto_aead_ctx(tfm);
struct essiv_aead_request_ctx *rctx = aead_request_ctx(req);
struct aead_request *subreq = &rctx->aead_req;
+ int ivsize = crypto_aead_ivsize(tfm);
+ int ssize = req->assoclen - ivsize;
struct scatterlist *src = req->src;
int err;
+ if (ssize < 0)
+ return -EINVAL;
+
crypto_cipher_encrypt_one(tctx->essiv_cipher, req->iv, req->iv);
/*
@@ -198,19 +203,12 @@ static int essiv_aead_crypt(struct aead_request *req, bool enc)
*/
rctx->assoc = NULL;
if (req->src == req->dst || !enc) {
- scatterwalk_map_and_copy(req->iv, req->dst,
- req->assoclen - crypto_aead_ivsize(tfm),
- crypto_aead_ivsize(tfm), 1);
+ scatterwalk_map_and_copy(req->iv, req->dst, ssize, ivsize, 1);
} else {
u8 *iv = (u8 *)aead_request_ctx(req) + tctx->ivoffset;
- int ivsize = crypto_aead_ivsize(tfm);
- int ssize = req->assoclen - ivsize;
struct scatterlist *sg;
int nents;
- if (ssize < 0)
- return -EINVAL;
-
nents = sg_nents_for_len(req->src, ssize);
if (nents < 0)
return -EINVAL;
Quando forniamo assoclen < ivsize, si verifica questo crash. Questo bug può essere sfruttato preparando oggetti nell'heap e posizionandoli accanto allo scatterlist.
root@syzkaller:/mnt/shared# ls
pwn pwn.c
root@syzkaller:/mnt/shared# ./pwn
aad_len=8, ivsize=16
[ 28.256679] BUG: kernel NULL pointer dereference, address: 000000000000000c
[ 28.258348] #PF: supervisor read access in kernel mode
[ 28.259377] #PF: error_code(0x0000) - not-present page
[ 28.260349] PGD 0 P4D 0
[ 28.260904] Oops: Oops: 0000 [#1] SMP PTI
[ 28.261605] CPU: 0 UID: 0 PID: 178 Comm: pwn Not tainted 6.17.0-rc1-00082-gc0d36727bf39 #8 PREEMPT(voluntary)
[ 28.263236] Hardware name: QEMU Standard PC (i440FX + PIIX, 1996), BIOS Arch Linux 1.17.0-2-2 04/01/2014
[ 28.264805] RIP: 0010:memcpy_to_sglist+0x3a/0x90
[ 28.265607] Code: 00 41 54 55 53 48 83 ec 20 65 48 8b 05 27 31 c6 01 48 89 44 24 18 31 c0 48 89 e7 f3 ab 45 85 ed 74 3a 89 f3 49 89 d4 48 89 e5 <41> 8b 40 0c 39 d8 73 0fb
[ 28.269176] RSP: 0018:ffffc900001e7c80 EFLAGS: 00010202
[ 28.270229] RAX: 0000000000000000 RBX: 00000000ffffffb8 RCX: 0000000000000000
[ 28.271392] RDX: ffff8881027a4930 RSI: 00000000fffffff8 RDI: ffff888102b3f820
[ 28.272514] RBP: ffffc900001e7c80 R08: 0000000000000000 R09: 0000000000000000
[ 28.273681] R10: 0000000000000011 R11: 0000000000000081 R12: ffff8881027a4930
[ 28.274997] R13: 0000000000000010 R14: ffff888102b3fa90 R15: ffff888102b3f820
[ 28.276423] FS: 00007fb27ef28540(0000) GS:ffff8881b8986000(0000) knlGS:0000000000000000
[ 28.277835] CS: 0010 DS: 0000 ES: 0000 CR0: 0000000080050033
[ 28.278831] CR2: 000000000000000c CR3: 000000010298e000 CR4: 00000000000006f0
[ 28.280253] Call Trace:
[ 28.280723] <TASK>
[ 28.281147] essiv_aead_crypt+0x6d/0x230
[ 28.281845] aead_recvmsg+0x442/0x500
[ 28.282630] sock_recvmsg_nosec+0x57/0x80
[ 28.283493] sock_read_iter+0x7a/0xc0
[ 28.284209] vfs_read+0x14c/0x1e0
[ 28.284811] ksys_read+0x74/0xc0
[ 28.285368] do_syscall_64+0xca/0x1c0
[ 28.286120] entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x77/0x7f
[ 28.287068] RIP: 0033:0x7fb27ee3e46e
[ 28.287675] Code: c0 e9 b6 fe ff ff 50 48 8d 3d ce 07 0b 00 e8 69 01 02 00 66 0f 1f 84 00 00 00 00 00 64 8b 04 25 18 00 00 00 85 c0 75 14 0f 05 <48> 3d 00 f0 ff ff 77 5a8
[ 28.290739] RSP: 002b:00007ffcc5ad39a8 EFLAGS: 00000246 ORIG_RAX: 0000000000000000
[ 28.292152] RAX: ffffffffffffffda RBX: 0000000000000000 RCX: 00007fb27ee3e46e
[ 28.293253] RDX: 0000000000000040 RSI: 00007ffcc5ad3a60 RDI: 0000000000000004
[ 28.294356] RBP: 00007ffcc5ad3ba0 R08: 0000000000000000 R09: 00007ffcc5ad3887
[ 28.295495] R10: fffffffffffffd8d R11: 0000000000000246 R12: 000055995fbd3150
[ 28.296693] R13: 0000000000000000 R14: 0000000000000000 R15: 0000000000000000
[ 28.297842] </TASK>
[ 28.298208] Modules linked in:
[ 28.298966] CR2: 000000000000000c
[ 28.299630] ---[ end trace 0000000000000000 ]---
[ 28.300389] RIP: 0010:memcpy_to_sglist+0x3a/0x90
[ 28.301266] Code: 00 41 54 55 53 48 83 ec 20 65 48 8b 05 27 31 c6 01 48 89 44 24 18 31 c0 48 89 e7 f3 ab 45 85 ed 74 3a 89 f3 49 89 d4 48 89 e5 <41> 8b 40 0c 39 d8 73 0fb
[ 28.304232] RSP: 0018:ffffc900001e7c80 EFLAGS: 00010202
[ 28.305035] RAX: 0000000000000000 RBX: 00000000ffffffb8 RCX: 0000000000000000
[ 28.306210] RDX: ffff8881027a4930 RSI: 00000000fffffff8 RDI: ffff888102b3f820
[ 28.307396] RBP: ffffc900001e7c80 R08: 0000000000000000 R09: 0000000000000000
[ 28.308668] R10: 0000000000000011 R11: 0000000000000081 R12: ffff8881027a4930
[ 28.309798] R13: 0000000000000010 R14: ffff888102b3fa90 R15: ffff888102b3f820
[ 28.310996] FS: 00007fb27ef28540(0000) GS:ffff8881b8986000(0000) knlGS:0000000000000000
[ 28.312321] CS: 0010 DS: 0000 ES: 0000 CR0: 0000000080050033
[ 28.313229] CR2: 000000000000000c CR3: 000000010298e000 CR4: 00000000000006f0
Killed