最近，在 Linux 内核 TEE 子系统中发现了一个释放后使用漏洞，影响版本直至并包括 5.15.11，已分配编号 CVE-2021-44733 [1]。
乍一看，由于多种原因，它似乎不可利用；然而，在进一步分析漏洞代码路径并实现一个粗糙的概念验证漏洞利用后，可以覆盖内核中的函数指针。本文不提供权限提升载荷，但运行 OPTEE 和该漏洞利用的完整环境可供进一步测试，请参阅“设置环境”部分。
TEE（可信执行环境，Trusted Execution Environment）是一种运行在安全环境中的可信操作系统，例如 ARM CPU 上的 TrustZone。TEE 驱动程序负责处理与 TEE 通信所需的细节。驱动程序的一些更重要的职责是基于 Globalplatform TEE Client API 规范 [3] 向 TEE 提供通用 API，同时还管理 Linux 与 TEE 之间的共享内存。该子系统可以通过在 ARM 架构的内核配置中启用 CONFIG_OPTEE 来开启。
安全世界包含被记为 OP-TEE OS 的可信操作系统 [4]。在该操作系统之上，可以运行所谓的可信应用（Trusted Applications，TA），它们可以在隔离环境中执行某些操作，参见图 1。
图 1：TEE 概览——来自 Linaro 的演示 [5]
普通世界（Linux 用户空间/内核）可以使用客户端应用程序（CA）以及 TEE 子系统暴露的 API 与这些应用程序交互。CA 可以打开一个到特定 TA 的会话，并调用该 TA 实现的函数。TA 与 CA 之间任何参数的传递都是通过共享内存完成的。 下面描述使用所有相关系统调用的 CA 与 TA 之间的交互。
CA 打开 /dev/tee[0-9] 与驱动程序通信。注意，对于这些 API 的常规使用方式，这是通过 libteec 隐式完成的。
CA 可以使用 TEE_IOC_SHM_ALLOC IOCTL 注册共享内存。这会分配共享内存并返回一个文件描述符，用户空间可以将其用作 mmap 的一部分。
下一步是使用 TEE_IOC_OPEN_SESSION IOCTL 建立会话，并指定特定 TA 的 uuid。该 uuid 在 TA 编译期间被硬编码。
为了调用 TA 中的任何特定函数，CA 通过指定函数标识符以及任何输入参数来调用，这通过 TEE_IOC_INVOKE 完成。
当 CA 完成所有请求后，可以使用 TEE_IOC_CLOSE_SESSION 关闭会话。
图 2：CA 与 TA 之间的会话——来自 Linaro 的演示 [5]
客户端与 TEE 之间的大部分通信对驱动程序来说是不透明的。驱动程序的主要工作是管理上下文、接收来自客户端的请求、将其转发给 TEE，并将结果返回 [2]。
CVE-2021-44733 是通过使用 syzkaller 进行模糊测试发现的。用于此目的的描述文件如下所示。请注意，ioctl$TEE_SHM_REGISTER_FD 仅属于 Linaro（维护者）内核树，而不在上游中。如果根据 syzkaller 文档 [6] 正确配置，“设置环境”中提供的环境可用于模糊测试。```
#include <uapi/linux/tee.h>
resource fd_tee0[fd] resource session_resource[int32]
openat$tee0(fd const[AT_FDCWD], dev ptr[in, string["/dev/tee0"]], flags flags[open_flags], mode flags[open_mode]) fd_tee0 ioctl$TEE_OPEN_SESSION(fd fd_tee0, cmd const[0x8010a402], arg ptr[inout, tee_ioctl_buf_data_session]) ioctl$TEE_INVOKE(fd fd_tee0, cmd const[0x8010a403], arg ptr[inout, tee_ioctl_buf_data_invoke]) ioctl$TEE_CANCEL(fd fd_tee0, cmd const[0x8008a404], arg ptr[in, tee_ioctl_buf_data_cancel]) ioctl$TEE_CLOSE_SESSION(fd fd_tee0, cmd const[0x8004a405], arg ptr[in, tee_ioctl_buf_data_close]) ioctl$TEE_VERSION(fd fd_tee0, cmd const[0x800ca400], arg ptr[out, tee_ioctl_buf_data_version]) ioctl$TEE_SHM_ALLOC(fd fd_tee0, cmd const[0xc010a401], arg ptr[inout, tee_ioctl_buf_data_shm_alloc]) ioctl$TEE_SHM_REGISTER(fd fd_tee0, cmd const[0xc018a409], arg ptr[inout, tee_ioctl_buf_data_shm_register]) ioctl$TEE_SHM_REGISTER_FD(fd fd_tee0, cmd const[0xc018a408], arg ptr[inout, tee_ioctl_buf_data_shm_register_fd]) ioctl$TEE_SUPPL_RECV(fd fd_tee0, cmd const[0x8010a406], arg ptr[inout, tee_ioctl_buf_suppl_recv]) ioctl$TEE_SUPPL_SEND(fd fd_tee0, cmd const[0x8010a407], arg ptr[inout, tee_ioctl_buf_suppl_send])
#=======================================================
define TEE_IOCTL_UUID_LEN 16
tee_ioctl_param_struct { attr flags[TEE_IOCTL_PARAM_ATTR_TYPE, int64] a int64 b int64 c int64 }
TEE_IOCTL_PARAM_ATTR_TYPE = 0, 1, 2, 3, 5, 6, 7 TEE_LOGIN = 0, 1, 2, 4, 5, 6
#=======================================================
tee_ioctl_buf_data_session { buf_ptr ptr64[inout, tee_ioctl_open_session_struct] buf_len len[buf_ptr, int64] }
tee_ioctl_open_session_struct { uuid array[int8, TEE_IOCTL_UUID_LEN] (in) clnt_uuid array[int8, TEE_IOCTL_UUID_LEN] (in) clnt_login flags[TEE_LOGIN, int32] (in) cancel_id int32 (in) session session_resource (out) ret int32 (out) ret_origin int32 (out) num_params len[params, int32] (in) params array[tee_ioctl_param_struct] (in) }
#=======================================================
tee_ioctl_buf_data_invoke { buf_ptr ptr64[inout, tee_ioctl_invoke_struct] buf_len len[buf_ptr, int64] }
tee_ioctl_invoke_struct { func int32 (in) session session_resource (in) cancel_id int32 (in) ret int32 (out) ret_origin int32 (out) num_params len[params, int32] (in) params array[tee_ioctl_param_struct] (in) }
#=======================================================
tee_ioctl_buf_data_cancel { cancel_id int32 (in) session session_resource (in) }
#=======================================================
tee_ioctl_buf_data_close { session session_resource (in) }
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tee_ioctl_buf_data_version { impl_id int32 (out) impl_caps int32 (out) gen_caps int32 (out) }
#=======================================================
tee_ioctl_buf_data_shm_alloc { size int64 (inout) flags const[0, int32] (inout) id int32 (out) }
#=======================================================
tee_ioctl_buf_data_shm_register { addr int64 (in) length int64 (inout) flags const[0, int32] (inout) id int32 (out) }
#=======================================================
tee_ioctl_buf_data_shm_register_fd { fd int64 (in) size int64 (out) flags const[0, int32] (in) id int32 (out) } [align[8]]
#=======================================================
tee_ioctl_buf_suppl_recv { func int32 (in) num_params len[params, int32] (inout) params array[tee_ioctl_param_struct] (inout) }
#=======================================================
tee_ioctl_buf_suppl_send { ret int32 (out) num_params len[params, int32] (in) params array[tee_ioctl_param_struct] (in) }
在模糊测试期间，引起注意的崩溃与在持有互斥锁时 task_struct 对象的释放后使用（use-after-free）有关：```
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BUG: KASAN: use-after-free in __mutex_lock.constprop.0+0x118c/0x11c4
Read of size 4 at addr 863b0714 by task optee_example_r/244
CPU: 0 PID: 244 Comm: optee_example_r Tainted: G D 5.14.0 #151
Hardware name: Generic DT based system
[<8012b204>] (unwind_backtrace) from [<8011f460>] (show_stack+0x20/0x24)
[<8011f460>] (show_stack) from [<81cf0108>] (dump_stack_lvl+0x5c/0x68)
[<81cf0108>] (dump_stack_lvl) from [<80650f04>] (print_address_description.constprop.0+0x38/0x304)
[<80650f04>] (print_address_description.constprop.0) from [<80651548>] (kasan_report+0x1c0/0x1dc)
[<80651548>] (kasan_report) from [<81d0a9b4>] (__mutex_lock.constprop.0+0x118c/0x11c4)
[<81d0a9b4>] (__mutex_lock.constprop.0) from [<81d0ada4>] (mutex_lock+0x128/0x13c)
[<81d0ada4>] (mutex_lock) from [<817424b0>] (tee_shm_release+0x4b0/0x6cc)
[<817424b0>] (tee_shm_release) from [<81303674>] (dma_buf_release+0x1b8/0x2f0)
[<81303674>] (dma_buf_release) from [<806d5ac0>] (__dentry_kill+0x4c4/0x678)
[<806d5ac0>] (__dentry_kill) from [<806d8a68>] (dput+0x630/0xba4)
[<806d8a68>] (dput) from [<8067d890>] (__fput+0x3b4/0x900)
[<8067d890>] (__fput) from [<801dd1d8>] (task_work_run+0x15c/0x230)