Análise aprofundada da vulnerabilidade Use-After-Free (CVE-2025-21082) no framework AVCodec Media do Xiaomi HyperOS, simulação em Rust e painel web interativo.
Trabalho Final de Universidade — Projeto de Pesquisa em Segurança Cibernética
Este repositório contém uma análise técnica aprofundada da CVE-2025-21082, uma vulnerabilidade crítica do tipo Use-After-Free (UAF) identificada no framework de processamento de mídia HyperOS AVCodec da Xiaomi, incluindo simulação do mecanismo de ataque e recomendações de correção.
A causa fundamental da vulnerabilidade é a liberação do contexto do codec no mecanismo de callback assíncrono do AVCodec enquanto as threads de trabalho ainda estão em execução. Isso gera uma clássica race condition do tipo Use-After-Free, oferecendo potencial teórico para execução remota de código (RCE).
O projeto inclui uma simulação segura de UAF escrita em Rust, documentação técnica abrangente, automação do pipeline de CI com GitHub Actions e uma visualização interativa baseada em navegador.
HyperOS-Directory-Traversal-Analysis/
│
├── 📁 .github/ # Fluxos de trabalho da comunidade e CI/CD do GitHub
│ ├── 📁 ISSUE_TEMPLATE/ # Modelos de problemas e solicitações de funcionalidades
│ │ ├── 📄 config.yml # Configuração e links dos modelos de issues
│ │ ├── 📄 hata-raporu.yml # Formulário de relatório de erro (YAML Forms)
│ │ └── 📄 ozellik-istegi.yml # Formulário de solicitação de funcionalidade (YAML Forms)
│ ├── 📁 workflows/
│ │ ├── 📄 rust.yml # CI Rust — Pipeline de compilação, teste e lint
│ │ ├── 📄 pages.yml # Publicação automática no GitHub Pages
│ │ ├── 📄 security.yml # Varredura de segurança (cargo-audit, CodeQL)
│ │ └── 📄 docs.yml # Lint de documentação e verificação de links
│ ├── 📄 dependabot.yml # Atualização automática de dependências
│ ├── 📄 FUNDING.yml # Configuração do GitHub Sponsors
│ ├── 📄 mlc_config.json # Configurações do verificador de links Markdown
│ ├── 📄 PULL_REQUEST_TEMPLATE.md
│ └── 📄 SECURITY.md # Política de segurança
│
├── 📁 assets/ # Logotipos e arquivos de imagem
│ └── 🖼️ isu-logo.png # Logotipo da Universidade Istinye
│
│
├── 📁 docs/ # Documentação técnica
│ ├── 📄 zafiyet-analizi.md # Análise de vulnerabilidade e pontuação CVSS
│ ├── 📄 mimari-analiz.md # Diagrama da arquitetura HyperOS AVCodec
│ ├── 📄 cozum-onerileri.md # Recomendações de correção e patches C++
│ └── 📄 README.md # Índice do guia de documentação
│
├── 📁 research_results/ # Resultados da pesquisa do trabalho
│ ├── 📄 Cevaplarım.md # Respostas para 10 perguntas avançadas
│ ├── 📄 SORULAR.md # Perguntas do trabalho
│ ├── 📄 yorum.md # Análise e comentários pessoais
│ ├── 📄 simple.md # Explicações simples (50 etapas)
│ ├── 🌐 infographic.html # Guia visual de vulnerabilidade
│ └── 📄 README.md # Índice de resultados da pesquisa
│
├── 📁 poc_python/ # Ferramentas de análise Python (Referência)
│ ├── 📄 exploit.py # PoC CVE-2025-2844 Directory Traversal
│ └── 📄 requirements.txt
│
├── 📁 poc_rust/ # Simulação UAF em Rust (PoC principal)
│ ├── 📁 src/
│ │ └── 📄 main.rs # Lógica de simulação UAF com Rust inseguro
│ └── 📄 Cargo.toml
│
├── 🌐 simulation.html # Painel de simulação web interativo (5 cenas)
├── 📄 README.md # Este arquivo
├── 📄 CODE_OF_CONDUCT.md # Código de conduta da comunidade
├── 📄 CONTRIBUTING.md # Guia de contribuição
├── 📄 TODO.md # Lista de tarefas
└── ⚖️ LICENSE # Licença MIT
| Característica | Detalhe |
|---|---|
| Número CVE | CVE-2025-21082 |
| Tipo de Vulnerabilidade | Use-After-Free (CWE-416) |
| Componente Afetado | Framework Xiaomi HyperOS AVCodec |
| Pontuação CVSS v3.1 | 8.1 (Alta) |
| Vetor de Ataque | Rede |
| Impacto | Potencial de Execução Remota de Código (RCE) |
| Data da Descoberta | 10 de Fevereiro de 2025 |
| Data do Patch | 20 de Fevereiro de 2025 |
[Thread Principal] processFrameAsync() → Thread de trabalho é iniciada
↓
release() é chamado → Memória LIBERADA ⚠️
↓
[Thread de Trabalho] Continua a acessar a memória liberada → UAF 💥
Assista abaixo à gravação de tela que mostra a compilação, execução e saída da simulação Use-After-Free:
# Clone o projeto
git clone https://github.com/kkaanozturk/HyperOS-Directory-Traversal-Analysis.git
cd HyperOS-Directory-Traversal-Analysis/poc_rust
# Compile em modo release
cargo build --release
# Windows
.\target\release\cve_2025_21082_uaf_poc.exe --mode vulnerable --verbose
# Linux / macOS
./target/release/cve_2025_21082_uaf_poc --mode vulnerable --verbose
Saída Esperada:
🔬 CVE-2025-21082: HyperOS AVCodec UAF PoC
Mode: vulnerable
⚠️ Running vulnerable scenario...
CodecContext allocated in Arc<Mutex<T>>
🧵 Starting worker thread...
🗑️ Main thread releasing codec context (UAF trigger)...
Memory corrupted to simulate UAF
🔄 Worker thread accessing codec context...
🚨 UAF detected! Magic number corrupted: 0xFEEDFACE
💥 UAF vulnerability triggered on frame 0!
🚨 Vulnerable scenario completed - UAF demonstrated!
⚠️ In a real exploit, this could lead to RCE
# Windows
.\target\release\cve_2025_21082_uaf_poc.exe --mode patched --verbose
# Linux / macOS
./target/release/cve_2025_21082_uaf_poc --mode patched --verbose
Saída Esperada:
🔬 CVE-2025-21082: HyperOS AVCodec UAF PoC
Mode: patched
✅ Running patched scenario...
CodecContext allocated safely in Arc<Mutex<T>>
🧵 Starting worker thread...
⏳ Waiting for worker thread to complete (patch applied)...
🔄 Worker thread processing frames safely...
✅ Frame 0 processed successfully
✅ Frame 1 processed successfully
✅ Frame 2 processed successfully
✅ Frame 3 processed successfully
✅ Frame 4 processed successfully
✅ Worker thread completed safely
🗑️ Safely releasing codec context...
✅ Patched scenario completed - No UAF occurred!
🛡️ Proper synchronization prevents the vulnerability
Se não quiser configurar um servidor local, clique diretamente no link GitHub Pages Live Preview para experimentar a simulação no navegador.
Se preferir executar localmente:
# No diretório raiz do projeto
py -m http.server 8000
# Abra no navegador: http://localhost:8000/simulation.html
A simulação contém 5 cenas:
Nota: Esta pasta foi mantida como referência histórica técnica e de pesquisa híbrida da versão original do CVE-2025-2844 (Directory Traversal) do projeto. Para a análise principal atual, CVE-2025-21082 (UAF), utilize o PoC Rust acima.
cd poc_python
py -m pip install -r requirements.txt
py exploit.py -u http://alvo:5000 -f etc/shadow
| Documento | Conteúdo |
|---|---|
| 📊 Análise da Vulnerabilidade | Análise técnica CVE-2025-21082, pontuação CVSS, cenários de ataque, comparação HyperOS vs AOSP |
| 🏗️ Diagrama Arquitetural | Pipeline assíncrono AVCodec, diagramas de componentes, fluxograma de race condition |
| 🛡️ Recomendações de Correção | Exemplos de código C++ vulnerável/corrigido, padrão RAII, MTE, CFI, integração com ASan |
| 📋 Resultados da Pesquisa | Perguntas do trabalho, respostas para 10 questões avançadas, análise pessoal e guia visual |
class AVCodecContext {
void processFrameAsync() {
worker_thread_ = std::thread([this]() {
buffer_->processFrame(); // Thread de trabalho em execução
});
// ❌ Sem join() — race condition!
}
void release() {
delete buffer_; // ❌ Memória liberada enquanto a thread ainda está rodando
buffer_ = nullptr;
}
};
class AVCodecContext {
void release() {
shutdown_requested_ = true;
worker_cv_.notify_all();
if (worker_thread_.joinable()) {
worker_thread_.join(); // ✅ Aguarda a thread terminar
}
delete buffer_; // ✅ Limpeza segura
}
};
unsafe fn process_frame(&mut self) -> bool {
// Se o magic number foi corrompido, UAF ocorreu
if self.magic != 0xDEADBEEF {
println!("🚨 UAF detectado! Magic: 0x{:08X}", self.magic);
return false;
}
self.frame_counter += 1;
true
}
| Método | Descrição | Eficácia |
|---|---|---|
| Sincronização de Threads | Aguardar com join() até a thread terminar | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
| Contagem de Referências | Gerenciamento automático de vida útil com shared_ptr | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
| Padrão RAII | Limpeza automática de recursos no destrutor | ⭐⭐⭐⭐ |
| AddressSanitizer | Detecção de UAF em tempo de compilação | ⭐⭐⭐⭐ |
| MTE (ARM64) | Marcação de memória em nível de hardware | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
| CFI | Proteção da integridade do fluxo de controle | ⭐⭐⭐ |
Este projeto foi desenvolvido exclusivamente para fins educacionais e de pesquisa acadêmica.
A simulação em Rust foi projetada para demonstrar o mecanismo da vulnerabilidade e não é um exploit real. O uso das informações e ferramentas aqui contidas em sistemas não autorizados pode acarretar responsabilidade legal. O desenvolvedor não assume nenhuma responsabilidade.
Este projeto é licenciado sob a Licença MIT. Consulte o arquivo LICENSE para obter detalhes.
Preparado para fins educacionais
| 👤 Nome Completo | Mevlit Kaan Öztürk |
| 🔢 Número de Matrícula | 2520191003 |
| 🏛️ Curso | Tecnologia em Segurança da Informação |
| 🎓 Instituição | Universidade Istinye |
| 📚 Disciplina / Escopo | BGT006 — Trabalho Final de Teste de Intrusão |