Технический анализ и доказательство концепции: временная несогласованность памяти в cldflt.sys (CVE-2025-62221)

DEMO Доказательство концепции: временная несогласованность памяти в cldflt.sys (CVE-2025-62221) CVE-2025-62221:

Этот репозиторий содержит всесторонний технический анализ и демонстрацию Proof-of-Concept (PoC) вектора вертикального повышения привилегий. Уязвимость представляет собой примитив использования после освобождения (Use-After-Free, UAF), находящийся в драйвере мини-фильтра облачных файлов Windows (cldflt.sys). В данной документации подробно описан механизм, с помощью которого непривилегированный объект в пользовательском режиме может перейти в контекст безопасности Ring 0 (NT AUTHORITY\SYSTEM).

🔬 Аннотация

Уязвимость CVE-2025-62221 возникает из-за критического сбоя во временном управлении жизненным циклом объектов памяти в подсистеме исполнительной системы Windows в режиме ядра. В частности, драйвер cldflt.sys не реализует атомарный подсчёт ссылок при обработке асинхронных запросов ввода-вывода для точек повторной обработки (reparse points), размещённых в облаке. Организуя недетерминированное состояние гонки с помощью некорректных процедур диспетчеризации кодов управления вводом-выводом (IOCTL), локальный субъект может вызвать сценарий с висячим указателем. Это состояние допускает подготовку пула ядра, обеспечивая примитивы произвольной записи и последующую подмену маркеров безопасности.

📊 Техническая таксономия

🛠️ Методология эксплуатации и последовательность выполнения

Методология эксплуатации разбита на несколько отдельных этапов:

I. Разведка окружения

Процедура начинается с аудита целевой среды ядра для проверки наличия модуля cldflt.sys. Далее вычисляются необходимые смещения для структуры EPROCESS и связанных полей маркеров безопасности относительно конкретной версии Windows.

II. Оркестрация точек повторной обработки (Reparse Points)

Эксплойт создаёт серию разреженных каталоговых структур, размещённых в облаке. Эти структуры служат основной поверхностью взаимодействия с драйвером-фильтром, позволяя манипулятору влиять на шаблоны выделения памяти в нестраничном пуле ядра (Non-Paged Kernel Pool).

III. Индукция состояния гонки

Посредством отправки конкурентных некорректных запросов ввода-вывода эксплойт вызывает асинхронное состояние, при котором объект памяти освобождается, в то время как активная ссылка на него сохраняется в стеке выполнения драйвера.

IV. Детерминированная подготовка пула

Используется техника распыления кучи (Heap Spraying) для заполнения недавно освобождённого участка памяти. Эксплойт заполняет пул управляемыми структурами данных, фактически превращая условие «использование после освобождения» в «путаницу типов» или «контролируемое переопределение указателя».

V. Манипуляция монитором безопасности ссылок (SRM)

После успешного перехвата выполнения в режиме ядра полезная нагрузка выполняет операцию кражи токена (Token Stealing). Она идентифицирует процесс SYSTEM (PID 4) и реплицирует его основной маркер доступа в дескриптор безопасности процесса эксплойта.

🧪 Лабораторное воспроизведение (протокол воспроизведения)

[!CAUTION] Экспериментальное предупреждение: Данное исследование предназначено для академической валидации и формального аудита безопасности режима ядра. Неправильная реализация может привести к аварийной остановке ядра (BSOD) или повреждению файловой системы. Все испытания должны проводиться в строго изолированной среде гипервизора.

1. Системные требования

• Окружение: Сетевая топология, имитируемая Mininet (хост пользователя: 10.0.0.2, облачный хост: 10.0.0.1)
• Зависимости: Python 3.x, среда Mininet и права администратора (root) для управления топологией

2. Процедура развёртывания

Инициализация сетевой топологии:

sudo python3 topo.py

Откройте терминалы для облачного и пользовательского узлов:

xterm cloud user

В облачном терминале перейдите в каталог проекта и запустите сервер:

cd ~/Downloads/sps_test
python3 server.py

В терминале пользователя запустите автоматизированный скрипт эксплойта (необязательно):

python3 run_all.py

В качестве альтернативы вы можете выполнить каждый этап вручную для детального наблюдения.

3. Выполнение примитива (пользовательский контекст — ручные шаги)

Последовательно выполните следующие процедуры в терминале пользователя, чтобы наблюдать переходы состояний памяти:

Step 1 — Allocated FileObject | REF=ref-12345
python3 1.py
Step 2 — Object freed
python3 2.py
Step 3 — DANGLING REF
python3 3.py
Step 4 — Heap reuse
python3 4.py
Step 5 — Handler overwritten
python3 5.py
Step 6 — MALICIOUS HANDLER EXECUTED
python3 6.py

Примечание: при успешном переходе на этапе 6 система выполнит вредоносную последовательность команд, определённую в malware.json. Вы увидите сообщения о выполнении в облачном терминале и получите вредоносную команду в терминале пользователя.

📂 Архитектура репозитория

⚖️ Правовое и этическое раскрытие

Документация и код, содержащиеся в этом репозитории, предоставлены исключительно для развития исследований в области кибербезопасности. Автор не несёт ответственности за ущерб, причинённый в результате использования этой информации. Цель данного исследования — способствовать всестороннему пониманию уязвимостей драйверов мини-фильтров и оценить эффективность существующих стратегий смягчения последствий.

Ссылка: Microsoft Security Response Center (MSRC) — CVE-2025-62221

Выполнено для задания SPS UPB 2026