LID

二つのカーネルサブシステム。相容れない信頼の前提。一つのギャップ。

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## LID-001: eBPF パス名書き換え

**最重要の発見。** `do_sys_openat2` 上の BPF kprobe は、カーネルがコピーする前にユーザーメモリ内のファイル名を書き換える。AppArmor は書き換えられたパスをチェックし、アクセスを許可する。監査トレースはゼロ。```
  process: open("/tmp/secret.txt")
       │
       ▼
  do_sys_openat2()
       │
    ★ LID kprobe fires here
    │  bpf_probe_write_user()
    │  rewrites "/tmp/secret.txt" → "/tmp/.bypass_link"
       │
       ▼
  getname_flags()          ← kernel copies the (rewritten) path
       │
       ▼
  security_file_open()     ← LSM hooks check "/tmp/.bypass_link"
       │                      AppArmor: ALLOW ✓
       ▼
  VFS opens inode          ← same file content (hard link)
       │
       ▼
  return fd to process     ← success, zero audit trace

### デモ出力```
╔══════════════════════════════════════════════════════════╗
║  Phase 1: AppArmor ENFORCING — access should be DENIED   ║
╚══════════════════════════════════════════════════════════╝

  $ /tmp/test_reader
  [-] DENIED: open() failed: Permission denied (errno=13)

╔══════════════════════════════════════════════════════════╗
║  Phase 2: Loading LID — BPF kprobe pathname rewrite       ║
╚══════════════════════════════════════════════════════════╝

  [*] BPF kprobe attached to do_sys_openat2

╔══════════════════════════════════════════════════════════╗
║  Phase 3: With LID active — access should be GRANTED      ║
╚══════════════════════════════════════════════════════════╝

  $ /tmp/test_reader
  [+] SUCCESS: Read 44 bytes: SECRET_DATA=this_is_protected_content_12345

╔══════════════════════════════════════════════════════════╗
║  Phase 4: Stealth check — audit log inspection             ║
╚══════════════════════════════════════════════════════════╝

  $ dmesg | grep apparmor | grep DENIED
  (empty — no denial was ever generated)

**バグ箇所:** `io_uring/msg_ring.c` の `io_msg_install_complete()` — `__io_fixed_fd_install()` を直接呼び出し、LSMフックをスキップします。

**ftraceで検証済み:** `security_file_receive` は SCM_RIGHTS では発火するが、MSG_RING では発火しない。

**影響を受けるバージョン:** Linux 5.18+ から v7.1-rc3 まで（2026-05-17 時点では未修正）。

**PoC:** [`findings/lid-002-iouring-msgring/msg_ring_bypass.c`](https://github.com/azqzazq1/lid/blob/HEAD/findings/lid-002-iouring-msgring/)

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## LID-003: 新しいマウント API が AppArmor をバイパスする

新しいマウント API（`fsopen` + `fsconfig` + `fsmount` + `move_mount`）は **決して `security_sb_mount()` を呼び出しません** — これは AppArmor が実装している唯一のマウントフックです。```
  OLD API:  mount("proc", "/mnt", "proc", 0, NULL)
            → security_sb_mount()  → AppArmor: DENY ✗

  NEW API:  fsopen("proc") → fsconfig(CMD_CREATE) → fsmount() → move_mount()
            → security_sb_kern_mount()  → AppArmor: (not implemented) → ALLOW ✓

Ubuntu/Debian では、bpffs の委任を持つコンテナは次のことが可能です：
- BPF トークンを作成 → AppArmor は何も検知しない
- トークンを使ってトレーシングプログラムをロード → AppArmor は何も検知しない
- CAP_PERFMON を委任 → Spectre 緩和策を無効化 → AppArmor は何も検知しない

**詳細:** [`findings/lid-004-bpf-token/`](https://github.com/azqzazq1/lid/blob/HEAD/findings/lid-004-bpf-token/)

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## LID-005: デフォルト Docker コンテナからの AF_XDP tc Egress バイパス

AF_XDP のコピーモード送信パス（`xsk_generic_xmit` → `__dev_direct_xmit`）は、コンテナのインターフェース上で **tc egress classifier をバイパスします**。tc u32 の DROP-ALL で検証済み — AF_PACKET はブロックされ、AF_XDP は通過します。

**ただし:** Cilium v1.19（kind クラスタ、全て拒否の egress NetworkPolicy）でテスト済み — **Cilium はバイパスされませんでした。** Cilium はノード側の veth ピア ingress で強制し（`cil_from_container` を tcx/ingress 経由で）、さらに送信元 IP 検証を行います。AF_XDP パケットは `bpf_lxc.c:1603` で「Invalid source ip」としてドロップされました。影響は、ネットワークポリシーを tc egress classifier のみに依存する環境（プレーンな Docker + tc ルール、CNI なし）に限定されます。```
  Normal TX path:
  socket → dev_queue_xmit() → sch_handle_egress() → tc classifiers → driver
                                     ↑
                                  ENFORCED (Cilium eBPF, Calico, tc u32)

  AF_XDP copy-mode TX:
  xsk_sendmsg() → xsk_generic_xmit() → __dev_direct_xmit() → driver
                                              ↑
                                           SKIPPED (tc never runs)

パケットは攻撃者が制御するEthernetヘッダー — 偽装されたMAC、偽装されたIP — を運び、有効なDROPポリシーにもかかわらずDockerブリッジに到達します。

**PoC + 詳細:** [`findings/lid-005-afxdp-tc-bypass/`](https://github.com/azqzazq1/lid/blob/HEAD/findings/lid-005-afxdp-tc-bypass/)

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## アーキテクチャ: BPF LSMがこれを修正できない理由```
  LSM Hook Chain: call_int_hook(file_open, ...)

  ┌─────────────┐   ┌─────────────┐   ┌─────────────┐   ┌─────────────┐
  │  Lockdown    │──>│  Capability  │──>│   AppArmor   │──>│  BPF LSM    │
  │  return 0    │   │  return 0    │   │  return -13  │   │  (never     │
  │  (allow)     │   │  (allow)     │   │  (DENY) ██   │   │   reached)  │
  └─────────────┘   └─────────────┘   └──────┬───────┘   └─────────────┘
                                              │
                                         loop breaks
                                         RC = -EACCES

  ★ The LSM framework is correct. No module can undo another's denial.
  ★ LID operates OUTSIDE the framework — before hooks run, or where hooks don't exist.

               ┌───────────────────────────────────────┐
               │          THE ATTACK TIMELINE           │
               │                                       │

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## プロジェクト構造```
LID/
├── src/
│   ├── bpf/
│   │   └── lid.bpf.c              # BPF kprobe — pathname rewriter (LID-001)
│   └── loader/
│       └── lid_loader.c           # Userspace loader + event monitor
├── findings/
│   ├── lid-001-ebpf-pathname/     # eBPF pathname rewriting bypass
│   ├── lid-002-iouring-msgring/   # io_uring MSG_RING missing LSM hook
│   │   ├── msg_ring_bypass.c      # PoC with ftrace verification
│   │   └── ADVISORY.md            # Technical advisory
│   ├── lid-003-mount-api/         # New mount API AppArmor bypass
│   ├── lid-004-bpf-token/        # BPF token AppArmor/Smack zero coverage
│   └── lid-005-afxdp-tc-bypass/  # AF_XDP tc egress bypass from container
├── tests/
│   └── test_reader.c              # Victim binary for LID-001 demo
├── scripts/
│   ├── check_prerequisites.sh     # Verify system requirements
│   ├── setup_env.sh               # Install build dependencies
│   ├── setup_demo.sh              # Create demo environment
│   ├── run_demo.sh                # Run full LID-001 demonstration
│   └── teardown.sh                # Clean up everything
├── docs/
│   └── RESEARCH.md                # Full technical research paper
├── publish/                       # Articles for Medium, dev.to, etc.
├── Makefile
├── LICENSE
├── SECURITY.md
└── README.md