
Tutte le fasi di esplorazione della CVE-2021-4034 di polkit utilizzando codeql
** Panoramica Questo repository esamina il bug di polkit pkexec usando CodeQL. Contiene
Questi sono stati completati:
Ancora da fare:
** Il Bug Il bug di Polkit pkexec [[https://blog.qualys.com/vulnerabilities-threat-research/2022/01/25/pwnkit-local-privilege-escalation-vulnerability-discovered-in-polkits-pkexec-cve-2021-4034][(CVE-2021-4034)]] parte da un errore di limiti dell'array rispetto ad argv e si sviluppa su quello. La parte fuori dai limiti del problema è qualcosa che possiamo esaminare con la libreria di analisi degli intervalli di codeql.
La funzione main() di pkexec in polkit/src/programs/pkexec.c ha la struttura #+begin_src text 435 main (int argc, char *argv[]) 436 { ... 534 for (n = 1; n < (guint) argc; n++) 535 { ... 568 } ... 610 path = g_strdup (argv[n]); ... #+end_src
Idee principali:
Versioni da controllare:
Tutte le versioni di Polkit dal 2009 in poi sono vulnerabili; la prima versione è di maggio 2009 (commit c8c3d83, "Add a pkexec(1) command").
possiamo ottenere /a/ database [[https://lgtm.com/projects/g/freedesktop/polkit/ci/#ql][da lgtm]], quello attuale <2022-02-11 Fri> è =...srcVersion_a6bedfd...= ma questo è già oltre la patch di polkit: #+BEGIN_SRC text commit a6bedfd09b7bba753de7a107dc471da0db801858 (origin/master, origin/HEAD, master) Author: Xi Ruoyao [email protected] Date: Thu Jan 27 10:16:32 2022 +0000
jsauthority: port to mozjs-91
commit a2bf5c9c83b6ae46cbd5c779d3055bff81ded683 Author: Jan Rybar [email protected] Date: Tue Jan 25 17:21:46 2022 +0000
pkexec: local privilege escalation (CVE-2021-4034)
#+END_SRC E possiamo vedere che il problema è stato corretto: #+BEGIN_SRC text commit a2bf5c9c83b6ae46cbd5c779d3055bff81ded683 Author: Jan Rybar [email protected] Date: Tue Jan 25 17:21:46 2022 +0000
pkexec: local privilege escalation (CVE-2021-4034)
diff --git a/src/programs/pkcheck.c b/src/programs/pkcheck.c index f1bb4e1..768525c 100644 --- a/src/programs/pkcheck.c +++ b/src/programs/pkcheck.c @@ -363,6 +363,11 @@ main (int argc, char *argv[]) local_agent_handle = NULL; ret = 126;
exit(126);
Quindi abbiamo bisogno del [[https://gitlab.freedesktop.org/polkit/polkit.git][codice sorgente]] e di creare i nostri database, uno pre-patch, uno post.
La sezione successiva illustra i passaggi di creazione, usando un container Docker.
** Creare polkit e il DB CodeQL Abbiamo bisogno della configurazione di build per polkit prima di poter ottenere un database codeql.
Opzioni di sistema operativo per la creazione:
macOS vale la pena provarlo, ma diventa complicato presto. Usare =brew= per ottenere le dipendenze funziona fino a un certo punto, ma la dipendenza =mozjs-78= è una versione specifica di spidermonkey e creare /quella/ non è pratico. #+BEGIN_SRC sh # autoconf... un po' complicato su un mac brew install autoconf automake libtool gtk-doc export PATH="/usr/local/opt/libtool/libexec/gnubin:$PATH" ./autogen.sh
# Usare meson?
brew install meson ninja intltool glib gobject-introspection
#+END_SRC
Linux è l'ambiente nativo per polkit, ma quale? La dipendenza mozjs-78 è una versione specifica di spidermonkey; inoltre, polkit non è usato da tutte le distribuzioni:
Ubuntu 22.04 può essere eseguito in diversi modi, su hardware, una VM (vmware, virtualbox, multipass, ecc.), o un container docker su un altro host. Per questo problema, possiamo usare un container Docker e includere anche gli strumenti da riga di comando codeql.
La definizione del container è in ./Dockerfiles, ecco la sequenza di creazione: #+BEGIN_SRC shell # Immagine di base per configurare il container qlbuild docker pull ubuntu:jammy docker images docker run --cpus 4 -m 8GB -ti ubuntu:jammy
# Immagine da personalizzare
docker build -t qlbuild .
#+END_SRC Nota: quando si usa docker desktop su windows e mac, i limiti di memoria e cpu devono essere aumentati lì. Una volta impostati, la sequenza di esecuzione del container è semplicemente #+BEGIN_SRC sh # Eseguire come daemon così rimane attivo anche quando ci si disconnette. docker run -d -p 127.0.0.1:2020:22 --cpus 8 -m 16GB qlbuild
# E connettersi
ssh -p 2020 test@localhost
#+END_SRC
Creazione su Ubuntu 22.04
#+BEGIN_SRC sh
# ---------------------------------
# Configurazione/installazione di sistema, come root:
echo "deb-src http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ jammy main restricted" >> /etc/apt/sources.list
apt-get update
apt-get install -y zile build-essential git cmake
meson ninja-build
libmozjs-78-0 libmozjs-78-dev
libdbus-1-3 libdbus-1-dev
apt-get build-dep -y policykit-1
apt install unzip
# la versione a2bf5c9c di polkit richiede anche alcuni extra
apt install duktape duktape-dev
# meson più vecchio in /usr/local/bin
pip3 install meson==0.60.3
# Oppure ottenere il sorgente e usare quello:
# wget https://github.com/mesonbuild/meson/archive/refs/tags/0.60.3.tar.gz
# tar zxf 0.60.3.tar.gz
# ecc.
# ---------------------------------
# configurazione codeql -- ancora root
# prendi -- recupera ed estrai cli e libreria codeql
# Uso: grab versione piattaforma prefisso
grab() {
version=$1; shift
platform=$1; shift
prefix=$1; shift
mkdir -p $prefix/codeql-$version &&
cd $prefix/codeql-$version || return
# Ottieni cli
wget "https://github.com/github/codeql-cli-binaries/releases/download/$version/codeql-$platform.zip"
# Ottieni lib
wget "https://github.com/github/codeql/archive/refs/tags/codeql-cli/$version.zip"
# Correggi gli attributi
if [ `uname` = Darwin ] ; then
xattr -c *.zip
fi
# Estrai
unzip -q codeql-$platform.zip
unzip -q $version.zip
# Rinomina la directory della libreria per VS Code
mv codeql-codeql-cli-$version/ ql
# Rimuovi gli archivi
rm codeql-$platform.zip
rm $version.zip
}
grab v2.7.6 linux64 /opt
grab v2.6.3 linux64 /opt
# ---------------------------------
# Come utente test:
# Ottieni il sorgente di polkit
cd /tmp && git clone https://gitlab.freedesktop.org/polkit/polkit.git
# Crea la versione 0.119
cd /tmp/polkit
git checkout 0.119
git clean -fxd
meson setup builddir
meson compile -C builddir
find builddir -name pkexec -ls
: 139269 76 -rwxr-xr-x 1 test root 76696 Feb 12 03:06 builddir/src/programs/pkexec
# ---------------------------------
# Crea il database codeql per la versione 0.119
cd /tmp/polkit
git checkout 0.119
git clean -fxd
# Esegui il passaggio di configurazione come al solito, senza codeql
cd /tmp/polkit && rm -fR builddir
meson setup builddir
# Esegui il passaggio di build sotto codeql
export CODEQL=/opt/codeql-v2.7.6/codeql/codeql
$CODEQL --version
$CODEQL database create --language=cpp -s . -j 8 -v \
polkit-0.119.db \
--command='meson compile -C builddir'
# Attendi
# TRAP import complete (10.2s).
# Successfully created database at /tmp/polkit/polkit-0.119.db.
# E un rapido controllo per assicurarsi che pkexec sia stato visto:
unzip -v polkit-0.119.db/src.zip |grep pkexec
: 29713 Defl:N 8477 72% 2022-02-14 20:12 bb39f235 tmp/polkit/src/programs/pkexec.c
# ---------------------------------
# Crea il database codeql per la versione a2bf5c9c, la versione corretta (e usando ancora
# mozjs-78)
cd /tmp/polkit
git checkout a2bf5c9c
git clean -fxd
# Esegui il passaggio di configurazione come al solito, senza codeql
cd /tmp/polkit && rm -fR builddir
/usr/local/bin/meson setup builddir
# Con meson 0.61, la configurazione incontra l'errore
# actions/meson.build:3:5: ERROR: Function does not take positional arguments.
# una rapida ricerca porta a
# https://lore.kernel.org/all/20220111222135.693a88f2@windsurf/T/
# e da lì a
# [1/1] package/gobject-introspection: bump to version 1.70.0
# Esegui il passaggio di build sotto codeql
export CODEQL=/opt/codeql-v2.7.6/codeql/codeql
$CODEQL --version
$CODEQL database create --language=cpp -s . -j 8 -v \
polkit-a2bf5c9c.db \
--command='/usr/local/bin/meson compile -C builddir'
# Attendi
# TRAP import complete (7.2s).
# Successfully created database at /tmp/polkit/polkit-a2bf5c9c.db.
# E un rapido controllo per assicurarsi che pkexec sia stato visto:
unzip -v polkit-a2bf5c9c.db/src.zip |grep pkexec
: 30136 Defl:N 8647 71% 2022-02-14 21:27 6af18604 tmp/polkit/src/programs/pkexec.c
#+END_SRC
Copia il db in un luogo permanente sull'host #+BEGIN_SRC sh # Copia dal container mkdir -p ~/local/polkit && cd ~/local/polkit scp -rq -P 2020 test@localhost:/tmp/polkit/polkit-0.119.db . scp -rq -P 2020 test@localhost:/tmp/polkit/polkit-a2bf5c9c.db .
# Conserva gli originali
zip -rq polkit-0.119.zip polkit-0.119.db
zip -rq polkit-a2bf5c9c.zip polkit-a2bf5c9c.db
#+END_SRC
Prossimo passo, la configurazione per lo sviluppo delle query.
** Configurazione per lo sviluppo delle query Le query possono essere esplorate tramite la cli codeql da sola, o usando la cli codeql + il plugin VS Code. In entrambi i casi, installa la cli (vedi la funzione =grab()= sopra), ed estrai i database da [[./db]] o creali come fatto in [[*Build polkit and codeql db][Crea polkit e il db codeql]]
In quanto segue, assumiamo questa struttura di directory per i database: #+BEGIN_SRC text . ├── polkit-0.119.db │ ├── codeql-database.yml │ ├── db-cpp │ ├── log │ └── src.zip ├── polkit-0.119.zip ├── polkit-a2bf5c9c.db │ ├── codeql-database.yml │ ├── db-cpp │ ├── log │ └── src.zip └── polkit-a2bf5c9c.zip #+END_SRC
** La query La query è sviluppata in modo incrementale in [[./argv-out-of-bounds-*.ql]].
I primi passi in [[./argv-out-of-bounds-0.ql]] usano l'AST e i riferimenti alle variabili per restringere i risultati alle parti note del problema, come nel seguente.
#+BEGIN_SRC text dichiarazione | 435 main (int argc, char *argv[]) | 436 { | ... init altra var; | 534 for (n = 1; confronto con argc | n < (guint) argc; aggiorna altra var | n++) | 535 { | ... | 568 } | ... lettura indicizzata| 610 path = g_strdup (argv[n]); | ... | 629 if (path[0] != '/') | 630 { | ... | 632 s = g_find_program_in_path (path); | ... scrittura indicizz.| 639 argv[n] = path = s; | 640 } #+END_SRC
L'esplorazione dei valori inizia in [[./argv-out-of-bounds-1.ql]] con un tentativo di usare la libreria =SimpleRangeAnalysis= tramite #+begin_src javascript lowerBound(cmp.getLeftOperand().getFullyConverted()), "left lower bound", lowerBound(cmp.getRightOperand().getFullyConverted()), "right lower bound" #+end_src I limiti sono corretti per i tipi, ma troppo generali -- includono i possibili risultati dell'iterazione. Siamo interessati solo ai limiti iniziali che sono staticamente determinati, quelli prima che avvenga qualsiasi iterazione.
In altre parole, questo non è un problema generale di flusso di dati; vogliamo solo controllare la propagazione dei valori iniziali lungo determinati percorsi di esecuzione. Il ciclo =for= complica questo, così come le operazioni al suo interno.
Vogliamo davvero vedere i percorsi di esecuzione che bypassano del tutto il ciclo. Questo viene fatto nelle parti successive di [[./argv-out-of-bounds-1.ql]], usando una =SsaDefinition=.
La query [[./argv-out-of-bounds-2.ql]] ripulisce l'esplorazione da [[./argv-out-of-bounds-1.ql]] e identifica correttamente tutte le posizioni che usano =n= con un valore di indice noto =n > 0=.
Questa query riporta risultati sulla versione vulnerabile del codice, =polkit-0.119.db=. Successivamente, deve essere controllata e migliorata così che riporti nulla sulla versione corretta, =polkit-a2bf5c9c.db=.