copy-fail-blocker

CVE-2026-31431（「Copy Fail」）および Dirty Frag の RxRPC 亜種、ならびに AF_ALG または AF_RXRPC ソケットファミリ経由で到達可能なカーネル側インプレース暗号パスへのユーザー空間アクセスに依存する類似の権限昇格脆弱性に対する BPF-LSM 緩和策です。

小さな DaemonSet が、すべてのノードの socket_create フックに単一の BPF-LSM プログラムをアタッチします。このプログラムは、プロセスのケーパビリティ、名前空間、seccomp プロファイルに関係なく、ユーザー空間からの socket(AF_ALG, ...) または socket(AF_RXRPC, ...) 呼び出しに対して -EPERM を返します。カーネル内部の sock_create_kern() 呼び出し元（例: fs/afs、IPsec スタック）は許可されるため、正当なカーネル内ユーザーは引き続き動作します。

Talos Linux（v1.10 以降、CONFIG_BPF_LSM=y とデフォルトの LSM スタックに bpf を同梱）でテスト済み。同じカーネル構成の任意のディストリビューションで動作します。

なぜ必要か

Copy Fail（CVE-2026-31431）は algif_aead の論理欠陥で、権限のないローカルユーザーが任意の setuid バイナリに対して 4 バイトのページキャッシュ書き込みを行い、732 バイトの Python スクリプトで root を取得できるものです。このエクスプロイトに必要なのは AF_ALG と splice() のみで、どちらもデフォルトで任意の権限のないプロセスから到達可能です。本流の修正は a664bf3d603d です。

Dirty Frag は、同じ研究系統によって 2026 年 5 月に公開された後続の脆弱性クラスです。sk_buff の frag メンバーを「汚染」する 2 つのバグ — xfrm-ESP Page-Cache Write と RxRPC Page-Cache Write — を連鎖させます。RxRPC 亜種は rxkad_verify_packet_1() 内で splice() によりピン留めされたページキャッシュページに対してインプレースの pcbc(fcrypt) 復号を実行し、ユーザー名前空間の作成を必要とせずに root に到達するため、堅牢化されたディストリビューションではチェーンのより普遍的に悪用可能な半分となります。xfrm-ESP の修正は netdev に f4c50a4034e6（2026-05-07）として入りました。執筆時点でディストリビューションはまだバックポート中であり、RxRPC には公開された修正がまだありません — 開示のタイムラインについては上流の解説を参照してください。

どちらのエクスプロイトも、影響を受けるファミリのソケットを開くことに依存しています。カーネルの修正がディストリビューションに届くまで、ユーザー空間が AF_ALG または AF_RXRPC ソケットを作成できないようにすることで攻撃対象領域を除去できます。代替案との比較:

本プロジェクトは再起動不要の選択肢です。クラスタ全体で実行し、通常のパッチサイクルで恒久的なカーネル修正を計画してください。

Dirty Frag の ESP 亜種に関する注意。 Dirty Frag の xfrm-ESP Page-Cache Write の半分は、この DaemonSet では閉じられません — これは専用のソケットファミリではなく XFRM netlink + UDP_ENCAP_ESPINUDP を介してトリガーされ、これに対するクリーンな BPF-LSM フィルタはホスト上の正当な IPsec を壊すか、ユーザー名前空間を認識するロジックを必要とします。現在ここでは追跡されていません — 貢献を歓迎します。権限のないユーザー名前空間をブロックする堅牢化されたディストリビューション（例: Ubuntu のデフォルト AppArmor ポリシー）では、ESP 亜種はそもそも到達不能であり、ここでの RxRPC ブロックで十分です。

仕組み

bpf/blocker.c は短い BPF-LSM プログラムです:

SEC("lsm/socket_create")
int BPF_PROG(block_socket_family, int family, int type, int protocol,
             int kern, int ret)
{
    if (ret)
        return ret;
    /* kern != 0 means sock_create_kern() — let in-kernel callers through. */
    if (!kern && (family == AF_ALG || family == AF_RXRPC))   // 38, 33
        return -EPERM;
    return 0;
}

Go ローダー（main.go、約 40 行）がプログラムをロードし、bpf(BPF_LINK_CREATE) 経由でアタッチします。リンクはポッドの存続期間中保持されます。SIGTERM でリンクが閉じられ、フックがデタッチされます。

CONFIG_BPF_LSM=y でビルドされ、アクティブな LSM スタックに bpf が含まれるカーネル（カーネルコマンドラインの lsm=...,bpf）が必要です。Talos Linux は v1.10 以降、両方をデフォルトで有効にしています。

インストール

kubectl

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/cozystack/copy-fail-blocker/v0.3.0/manifests/copy-fail-blocker.yaml

main の最新コミットの場合（未リリースの変更を含む可能性があります）:

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/cozystack/copy-fail-blocker/main/manifests/copy-fail-blocker.yaml

Helm

チャートは OCI アーティファクトとして公開されていません（レジストリパスはコンテナイメージと共有されています）。タグ付きチェックアウトからインストールします:

git clone --branch v0.3.0 https://github.com/cozystack/copy-fail-blocker
cd copy-fail-blocker
helm upgrade --install copy-fail-blocker charts/copy-fail-blocker \
  --namespace kube-system

または Makefile のショートカットを使用:

make apply         # helm upgrade --install into kube-system
make diff          # preview changes against the cluster
make delete        # uninstall
make manifest      # regenerate manifests/copy-fail-blocker.yaml

DaemonSet は特権モードで実行する必要があります（BPF プログラムをロードし、bpffs に書き込むため）。特権 Pod Security Standard を持つ名前空間、またはデフォルトで特権である kube-system に配置してください。

検証

対象ノード上の任意のポッドから:

python3 -c '
import errno, socket
# Pass each family with a type the family-specific create() actually
# supports (AF_ALG → SOCK_SEQPACKET, AF_RXRPC → SOCK_DGRAM) so that on
# a node WITHOUT this hook the call would either succeed (FAIL: socket
# created) or fail with a non-EPERM errno — both surface as FAIL below.
# With the hook active, security_socket_create() returns -EPERM before
# pf->create() runs, so the type does not matter; we still pass the
# correct one to keep the FAIL diagnostic unambiguous.
for name, family, stype in [("AF_ALG",   38, socket.SOCK_SEQPACKET),
                            ("AF_RXRPC", 33, socket.SOCK_DGRAM)]:
    try:
        socket.socket(family, stype, 0)
        print(f"FAIL: {name} socket created")
    except OSError as e:
        if e.errno == errno.EPERM:
            print(f"OK ({name}): blocked with EPERM")
        else:
            print(f"FAIL: {name} got {e.errno} ({e.strerror}), expected EPERM")'

期待される出力:

OK (AF_ALG): blocked with EPERM
OK (AF_RXRPC): blocked with EPERM

他の errno（例: ESOCKTNOSUPPORT 94、EAFNOSUPPORT 97）は、そのノードでフックがアクティブでないことを意味します — 保護されていると想定する前に調査してください。

ビルド

make image                                       # docker buildx build + push
make image REGISTRY=ghcr.io/myorg TAG=v0.3.0     # custom tag
make image PUSH=0 LOAD=1                         # build locally without pushing

make image は解決されたイメージダイジェストで charts/copy-fail-blocker/values.yaml を更新するため、チャートは常にダイジェストでピン留めされます。

ビルド依存関係は Containerfile にあります（clang、libbpf-dev、Go）。ローカルホストに必要なのは docker buildx、helm、yq（mikefarah）、kubectl、helm-diff のみです。

設定

charts/copy-fail-blocker/values.yaml:

制限事項

• フックはポッドの実行中のみ存在します。 ポッド再起動時には、ユーザー空間の AF_ALG と AF_RXRPC が再び到達可能になる短いウィンドウ（数秒）があります。ほとんどの脅威モデルでは許容可能です。そうでない場合は、BPF リンクを bpffs にピン留めすることを検討してください（現在は未実装 — 貢献を歓迎します）。
• ホスト上で CAP_BPF と CAP_SYS_ADMIN を持つ誰でもフックをデタッチできます。これはクラスタ全体の権限制限の代替ではありません。
• algif_skcipher / algif_hash などはブロックしません。 プログラムは AF_ALG ファミリ全体を拒否しますが、現在悪用可能と判明しているのは algif_aead のみです。将来の CVE でより細かいフィルタ（例: bind() をフックして salg_type を検査）が必要になった場合、これは簡単に追加できます。
• 既に開いている AF_ALG または AF_RXRPC ソケットを保持するプロセスには効果がありません。 既存のソケットは閉じられるまで動作し続けます。
• Dirty Frag の ESP 亜種はカバーしません。 その経路は専用のソケットファミリではなく XFRM netlink と UDP_ENCAP_ESPINUDP を介して到達されます — 現在は追跡されていません。貢献を歓迎します。の注記を参照してください。

ライセンス

Apache License 2.0 — LICENSE を参照してください。