intrinsic-propensity/turing-machineImplementação em Python da Máquina Universal de Turing de Minsky com um exploit embutido demonstrando execução arbitrária de código (CVE-2021-32471) para pesquisa educacional.
Esta é uma implementação da Máquina de Turing Universal conforme apresentada em Minsky, Computation: Finite and infinite machines, 1967, Capítulo 7.
A entrada padrão para a máquina simulada é um exploit que alcança execução de código arbitrário.
Execute o programa com
$ python3.7 minskys_turing_machine.py
State 19 reading S writing B shifting left resulting in: 00111MYBAAXAAAAAAAXAABAAAAB1000Y01SX0000001X0010110X0100011X0110100Y00 Step 380
A
State 19 reading S writing B shifting left resulting in: 0011M0Y00BX0000000X001000011000Y00SX0000001X0010110X0100011X0110100Y00 Step 721
A
State 19 reading S writing B shifting left resulting in: 001M00Y00BX0000000X001000011000Y00SX0000001X0010110X0100011X0110100Y00 Step 1055
A
State 19 reading S writing B shifting left resulting in: 00M000Y00BX0000000X001000011000Y00SX0000001X0010110X0100011X0110100Y00 Step 1393
A
State 18 reading S writing A shifting left resulting in: 0M0000Y00AX0000000X001000011000Y00SX0000001X0010110X0100011X0110100Y00 Step 1735
A
State 18 reading S writing A shifting left resulting in: M00000Y00AX0000000X001000011000Y00SX0000001X0010110X0100011X0110100Y00 Step 1909
A
Ran out of tape!
Ajuda é fornecida com
$ python3.7 minskys_turing_machine.py -h
usage: minskys_turing_machine.py [-h] [--machine_condition MACHINE_CONDITION]
[--machine_description MACHINE_DESCRIPTION]
[--machine_tape MACHINE_TAPE]
[--verbosity VERBOSITY]
A Universal Turing Machine as described in Minsky, Computation: Finite and
infinite machines, 1967, Chapter 7.
optional arguments:
-h, --help show this help message and exit
--machine_condition MACHINE_CONDITION
The internal state and the currently read symbol. The
default starts in state 00 and the head is scanning a
1.
--machine_description MACHINE_DESCRIPTION
The program of the Turing machine to be simulated.
--machine_tape MACHINE_TAPE
The simulated Turing machine's initial tape. The
default is an exploit that achieves arbitrary code
execution.
--verbosity VERBOSITY
Degree of vebosity, 1-4.
A vulnerabilidade recebeu o identificador CVE-2021-32471 e é apresentada em detalhes no artigo Intrinsic Propensity for Vulnerability in Computers? Arbitrary Code Execution in the Universal Turing Machine de Pontus Johnson (2021). Há também uma palestra no YouTube sobre a vulnerabilidade e sua exploração.
Uma simulação visual do exploit está disponível em https://intrinsic-propensity.github.io.
Para uma reimplementação alternativa da vulnerável Máquina de Turing de Minsky, confira a especificação de Andreas Rozek para o simulador de Máquina de Turing de Martín Ugarte.