copy-fail-blocker

BPF-LSM-смягчение для CVE-2026-31431 («Copy Fail») и RxRPC-варианта Dirty Frag, а также для аналогичных уязвимостей повышения привилегий, которые зависят от пользовательского доступа к внутриядерному криптопути с модификацией на месте, достижимому через семейства сокетов AF_ALG или AF_RXRPC.

Небольшой DaemonSet подключает одну BPF-LSM-программу к хуку socket_create на каждом узле. Программа возвращает -EPERM для любого пользовательского вызова socket(AF_ALG, ...) или socket(AF_RXRPC, ...), независимо от привилегий процесса, пространства имён или seccomp-профиля. Внутриядерные вызывающие sock_create_kern() (например, fs/afs, стек IPsec) пропускаются, поэтому легитимные внутриядерные пользователи продолжают работать.

Протестировано на Talos Linux (который поставляется с CONFIG_BPF_LSM=y и bpf в стандартном LSM-стеке начиная с v1.10), работает на любом дистрибутиве с такой же конфигурацией ядра.

Зачем

Copy Fail (CVE-2026-31431) — логическая ошибка в algif_aead, которая позволяет непривилегированному локальному пользователю выполнить 4-байтовую запись в page-cache любого setuid-бинарника, получая root с помощью Python-скрипта размером 732 байта. Эксплойту нужны только AF_ALG + splice(), оба из которых доступны из любого непривилегированного процесса по умолчанию. Исправление в mainline — a664bf3d603d.

Dirty Frag — класс последующих уязвимостей, раскрытый в мае 2026 года той же исследовательской линией. Он связывает две ошибки, которые «загрязняют» член frag структуры sk_buff — xfrm-ESP Page-Cache Write и RxRPC Page-Cache Write. RxRPC-вариант выполняет расшифровку pcbc(fcrypt) на месте над страницей page-cache, закреплённой через splice(), внутри rxkad_verify_packet_1() и достигает root без необходимости создания пользовательского пространства имён, что делает его более универсально эксплуатируемой половиной цепочки на укреплённых дистрибутивах. Исправление для xfrm-ESP попало в netdev как f4c50a4034e6 (2026-05-07); дистрибутивы всё ещё переносят его на момент написания, а для RxRPC публичного исправления пока нет — см. описание от исследователей для хронологии раскрытия.

Оба эксплойта зависят от открытия сокета в затронутом семействе. Пока исправления ядра не попали в ваш дистрибутив, поверхность атаки можно устранить, запретив пользовательскому пространству создавать сокеты AF_ALG или AF_RXRPC. По сравнению с альтернативами:

Этот проект — вариант без перезагрузки. Запустите его в кластере, затем планируйте постоянные исправления ядра в обычном цикле обновлений.

Примечание о ESP-варианте Dirty Frag. Половина xfrm-ESP Page-Cache Write из Dirty Frag не закрывается этим DaemonSet — она срабатывает через XFRM netlink + UDP_ENCAP_ESPINUDP, а не через отдельное семейство сокетов, и чистый BPF-LSM-фильтр для неё либо сломает легитимный IPsec на хосте, либо потребует логики с учётом пользовательских пространств имён. Сейчас здесь не отслеживается — вклад приветствуется. На укреплённых дистрибутивах, блокирующих непривилегированные пользовательские пространства имён (например, политика AppArmor по умолчанию в Ubuntu), ESP-вариант в принципе недостижим, и блокировки RxRPC здесь достаточно.

Как это работает

bpf/blocker.c — короткая BPF-LSM-программа:

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 означает sock_create_kern() — пропускаем внутриядерных вызывающих. */
    if (!kern && (family == AF_ALG || family == AF_RXRPC))   // 38, 33
        return -EPERM;
    return 0;
}

Загрузчик на Go (main.go, ~40 строк) загружает программу и подключает её через bpf(BPF_LINK_CREATE). Ссылка удерживается в течение всего времени жизни пода. При SIGTERM ссылка закрывается, и хук отсоединяется.

Требуется ядро, собранное с CONFIG_BPF_LSM=y и bpf в активном LSM-стеке (lsm=...,bpf в параметрах ядра). Talos Linux поставляется с обоими включёнными по умолчанию начиная с v1.10.

Установка

kubectl

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

Для последнего коммита в main (может содержать невыпущенные изменения):

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

Helm

Чарт не опубликован как OCI-артефакт (путь реестра общий с образом контейнера). Установка из тегированного клона:

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

Или через сокращения Makefile:

make apply         # helm upgrade --install в kube-system
make diff          # предпросмотр изменений относительно кластера
make delete        # удаление
make manifest      # перегенерация manifests/copy-fail-blocker.yaml

DaemonSet должен работать с привилегиями (он загружает BPF-программы и пишет в bpffs). Разместите его в пространстве имён со стандартом Pod Security Standard «privileged» или в kube-system, которое привилегировано по умолчанию.

Проверка

Из любого пода на покрытом узле:

python3 -c '
import errno, socket
# Передаём каждому семейству тип, который семейственный create() реально
# поддерживает (AF_ALG → SOCK_SEQPACKET, AF_RXRPC → SOCK_DGRAM), чтобы
# на узле БЕЗ этого хука вызов либо завершился успехом (FAIL: сокет
# создан), либо ошибкой с errno, отличным от EPERM — оба случая
# отображаются как FAIL ниже.
# При активном хуке security_socket_create() возвращает -EPERM до
# выполнения pf->create(), поэтому тип не важен; мы всё равно передаём
# правильный, чтобы диагностика FAIL была однозначной.
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")'

Ожидаемый вывод:

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

Любой другой errno (например, ESOCKTNOSUPPORT 94, EAFNOSUPPORT 97) означает, что хук не активен на этом узле — разберитесь, прежде чем считать себя защищённым.

Сборка

make image                                       # docker buildx build + push
make image REGISTRY=ghcr.io/myorg TAG=v0.3.0     # пользовательский тег
make image PUSH=0 LOAD=1                         # локальная сборка без push

make image обновляет charts/copy-fail-blocker/values.yaml с разрешённым digest образа, поэтому чарт всегда закрепляется по digest.

Зависимости сборки находятся в Containerfile (clang, libbpf-dev, Go). Локальному хосту нужны только docker buildx, helm, yq (mikefarah), kubectl и helm-diff.

Конфигурация

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

Ограничения

• Хук живёт только пока работает под. При перезапуске пода есть короткое окно (секунды), когда пользовательские AF_ALG и AF_RXRPC снова достижимы. Для большинства моделей угроз это приемлемо; если нет — рассмотрите закрепление BPF-ссылки в bpffs (сейчас не реализовано — вклад приветствуется).
• Любой с CAP_BPF и CAP_SYS_ADMIN на хосте может отсоединить хук. Это не замена ограничениям привилегий в масштабе кластера.
• Не блокирует algif_skcipher / algif_hash и т.д. Программа отклоняет всё семейство AF_ALG, но в настоящее время известно, что эксплуатируемым является только algif_aead. Если будущая CVE потребует более тонкого фильтра (например, хука bind() и проверки salg_type), это несложно добавить.
• Не влияет на процессы, которые уже держат открытый сокет AF_ALG или AF_RXRPC. Существующие сокеты продолжают работать до закрытия.

Лицензия

Apache License 2.0 — см. LICENSE.