技嘉 H510M K V2 BIOS SMM 逆向工程与 CVE-2025-7026/7027/7028/7029 研究

针对技嘉 H510M K V2（H510MKV2.F3）BIOS 镜像的静态逆向工程：完整地对 PI 规范 SMM Core 内存分配器进行 UEFI 固件卷提取分析，并定向搜寻 GIGABYTE/Binarly 于 2025 年披露的四个 SMM 内存破坏漏洞（CVE-2025-7026、CVE-2025-7027、CVE-2025-7028、CVE-2025-7029）。

状态：4 个 CVE 中已确认 1 个存在（CVE-2025-7027）。另外 3 个已在全部可访问固件中积极搜寻，但未找到。详见未确认的 CVE 以了解这究竟意味着什么、不意味着什么。

研究的所有文件：谷歌云端硬盘下载：SMM_ALL

免责声明 / 范围

这是一项 n-day 研究，而非 0-day 披露。此处引用的所有四个 CVE 均已由 GIGABYTE 公开披露并修复（修复固件于 2025-06-12 开始出货），并由 Binarly 和 CERT/CC 在本研究开始之前分配了 CVE 编号并撰写报告。本仓库中的内容并非新的漏洞发现——而是对先前已披露、已修复的漏洞类别是否存在于一个特定的、可公开下载的 BIOS 构建中的独立静态分析验证。

未包含或构建任何可用的漏洞利用或 PoC。 这仅涉及静态分析（对提取的固件模块进行反汇编/反编译）；未执行任何代码，未读取/写入任何 SMRAM，也未接触任何硬件。
不声称发现新漏洞。 CVE-2025-7027 的存在是通过匹配 Binarly 已公开描述的易受攻击代码模式确认的，而非独立发现。
发布用于教育/防御性安全目的：了解 n-day 固件漏洞在实际中的表现形式，并用针对该特定主板/BIOS 版本的具体证据来强化 GIGABYTE 自身的更新建议。
如果您拥有该主板：请更新 BIOS。 参见修复建议。

目标


主板	GIGABYTE H510M K V2 (H510MKV2)
BIOS 文件	`H510MKV2.F3`
文件大小	16777216 字节（16 MB）
文件日期	2023-12-20
MD5	`a9bca8aeb55061824af1c3eedfb5c846`
SHA-256	`934a935e5faba8d2cea4e1d51e9edb6aed86b32f412d0da5bae602bd9fd8f9f3`
芯片组	Intel H510
厂商补丁自	2025-06-12（此构建早于该日期约 18 个月）

TL;DR

从 BIOS 镜像中提取完整的 UEFI 固件卷树（uefi_firmware / uefi-firmware-parser）——在 SMM/DXE 卷中枚举出 356 个 FFS 文件，其中 302 个具有可提取的 PE32/TE 镜像。
隔离并完整逆向工程了 PiSmmCore（PI 规范的 SMM Core），通过其硬编码的 "sphd"/"tail" 防护签名，确认并命名了真正的 SMM 池/页分配器（SmmAllocatePool/SmmFreePool/SmmAllocatePages/SmmFreePages 内部实现）——与 EDK2 开源的 MdeModulePkg/Core/PiSmmCore/Pool.c 完全匹配。
在 ROM 中发现的每个固件卷中搜索了每一个可提取模块（共 325+ 个模块），以查找 Binarly 公开的 CVE-2025-7026/7027/7028/7029 报告中的标识标记。
CVE-2025-7027 已确认。 在 GenericComponentSmmEntry 中发现并追踪了确切的易受攻击代码路径：一个 NVRAM 变量（SetupXtuBufferAddress）通过 GetVariable() 获取且未经任何验证，被直接用作可通过 SW SMI 0xB2 触达的写入指针——这与 Binarly 公开的根因描述逐点吻合。
CVE-2025-7026 / -7028 / -7029 未找到，尽管对整个可访问固件进行了详尽的字符串/字节级扫描。这是一个悬而未决、尚无定论的结果，而非“完全健康”的证明——原因及得出真正结论所需的条件，请参见专门章节。

方法论与工具

提取 —— uefi_firmware（uefi-firmware-parser -e）以递归方式解包 BIOS 镜像：Intel Flash Descriptor 区域 → 固件卷 → FFS 文件 → 节（section），并解压其找到的每个 LZMA/Tiano 压缩固件卷。
模块隔离 —— 将每个包含 .ui（驱动显示名称）节和 .pe/.te 镜像节的 FFS 文件复制为独立的 PE32+/TE 二进制文件，命名为 <DriverName>__<GUID8>.<pe32|te>。
静态分析 —— IDA Pro（通过 ida-pro-mcp / idalib 无头工作器接口）配合 Hex-Rays 反编译器，每个模块一个数据库。仅使用自动分析 + Hex-Rays——此环境中没有可用的 FLIRT 签名或 EDK2 类型库（在下方备注为局限性）。
标记搜索 —— 使用 Python 对每个提取的模块（以及原始 16 MB 镜像）进行字节/字符串扫描，查找 Binarly 公开公告中提到的标识符（变量名、魔法常量、函数标签）。
手动追踪 —— 对每个标记命中，对引用函数进行反编译，并手动遍历其调用图（调用者/被调用者），以重建实际代码路径，并与公开的根因描述进行交叉核对。
重命名 —— 已确认的函数在其 IDA 数据库中被重命名，以便直接在可分析产物中记录发现，而不仅仅是在文字描述中。

固件布局

BIOS 镜像包含四个 Intel Flash Descriptor 区域；只有 region-bios 包含 GIGABYTE/OEM 代码（region-me.fd、region-gbe.fd、region-pdr.fd 是 Intel Management Engine / GbE / 描述符固件——独立组件，超出范围，未予探索）。

在 region-bios 内发现并提取了四个固件卷：

卷（容器 FFS GUID）	内容	提取文件数
`file-9e21fd93-...` → `volume-ee4e5898-...`	主 DXE/SMM 驱动卷——所有 `Smm*` 驱动、平台 DXE 驱动	302
`file-f641ac56-...` → `volume-ee4e5898-...`	上述内容的重复/PEI 阶段副本（较小的子集：`PiSmmCommunicationPei`、`IT8728FSmmFeaturesPei` 等）	22
`file-3417f275-...` → `volume-3417f275-...`	早期 PEI/DXE 启动卷（`DxeIpl`、`FspS3Notify` ...）	21（2 个含镜像）
`file-05ca020b-...` → `volume-05ca020b-...`	小型辅助卷，无任何可执行镜像	2

四个卷均被提取并进行了标记扫描（参见未确认的 CVE）。

仓库布局

SMM/
├── README.md                    this file
├── CVE_ANALYSIS.md              full technical deep-dive (code-level detail confidence notes)
├── flash.fd                     copy of the extracted 16MB BIOS image
├── regions/                     raw recursive extraction (every FV/FFS/section as produced by uefi_firmware)
├── smm_modules/                 PiSmmCore isolated + fully analyzed (.pe32 + Hex-Rays .i64 renames applied)
├── smm_modules_all/             all 51 `Smm*`-named drivers as standalone PE32/TE + manifest.txt
│                                 (4 extra ones  PiSmmCpuDxeSmm SmmAccess SmmControl SmmLockBox
│                                  FlashSmiSmm FlashDriverSmm  have auto-analyzed .i64 databases)
├── all_modules/                 every extractable module from the main DXE/SMM volume (302 not just Smm*-named)
├── extra_volumes_modules/       modules from the two smaller auxiliary firmware volumes
└── f641_pei_modules/            modules from the duplicate PEI-phase volume copy

背景：公开的 CVE

CVE	Binarly ID	CVSS	公开根因摘要
CVE-2025-7026	BRLY-2025-008	8.2	SW SMI 处理程序（`SwSmiInputValue 0xB2`）在 Binarly 称为 `CommandRcx0` 的函数中将 `RBX` 寄存器视为未检查的指针；如果 `*RBX` 匹配 `'$DB$'`/`'2DB$'`，该处理程序将执行任意 SMRAM 写入。
CVE-2025-7027	BRLY-2025-009	8.2	双重指针解引用：未经验证的 NVRAM 变量（`SetupXtuBufferAddress`）与攻击者控制的、源自 `RBX` 的指针结合 → 任意 SMRAM 写入。
CVE-2025-7028	BRLY-2025-010	8.2	缺乏对源自 `RBX`/`RCX` 的函数指针结构（`FuncBlock`）的验证，这些结构可通过 `ReadFlash`/`WriteFlash`/`EraseFlash`/`GetFlashInfo` 触达。
CVE-2025-7029	BRLY-2025-011	8.2	未检查地使用 `RBX` 来控制攻击者影响的 `OcHeader` 指针，位于电源/热（超频）配置逻辑中 → 任意 SMRAM 写入。

这四个漏洞的共同主线是：软件 SMI 处理程序将寄存器或源自 NVRAM 的值视为指向内存的指针，却未验证其实际是否位于 SMRAM 之外，从而允许 ring-0（管理员/root）攻击者将普通的 SW SMI 触发转换为 SMM 特权（ring -2）的任意读写——固件完全沦陷、Secure-Boot 绕过以及操作系统之下的持久化。

额外发现：SMM 内存分配器（PiSmmCore）

并非漏洞——这是背景研究，通过证明工具链（提取 → PE 隔离 → IDA/Hex-Rays → 手动逆向）确实能够还原可验证源码的 EDK2 内部实现，为后续工作奠定了基础，之后才将矛头指向安全漏洞。

PiSmmCore（GUID e94f54cd-81eb-47ed-aec3-856f5dc157a9）是 PI 规范的 SMM Core：它拥有 SmmAllocatePool/SmmFreePool/SmmAllocatePages/SmmFreePages 以及 SMI 处理程序分发表。

调用链（地址位于 smm_modules/PiSmmCore.pe32.i64 内）：

_ModuleEntryPoint (0x1184)
  -> SmmCoreEntryPointHelper (0x14D4)        writes the "SMST" table signature
     -> SmmInternalAllocatePool_wrapper (0x95EC)
        -> InternalAllocPoolByIndex_sphd_tail (0x57A8)     <- the allocator
     -> SmmAllocateZeroedPool (0x961C)        alloc + zero wrapper

SmmFreePool_wrapper (0x9714)
  -> SmmIsBufferInsideSmram (0x95A8)          decides SMRAM-resident vs not
  -> SmmInternalFreePool_sphd_tail (0x591C)   validates sphd/tail frees
     -> InternalFreePages (0x6A2C)            page-granularity free + coalesce
InternalFindFreePages (0x6820)                page-granularity alloc (mirror of InternalFreePages)

InternalAllocPoolByIndex_sphd_tail（0x57A8）被确认为真正的 EDK2 MdeModulePkg/Core/PiSmmCore/Pool.c 分配器：它硬编码了字面 ASCII 签名 "sphd"（SMM_POOL_HEAD_SIGNATURE）和 "tail"（SMM_POOL_TAIL_SIGNATURE）——正是开源实现中的魔法常量。大小 ≤ 0x800 字节的请求通过大小类别空闲链表子分配器处理；更大的请求则遍历页面空闲链表，并在返回的块上包裹头部/尾部防护签名。释放侧对应函数（SmmInternalFreePool_sphd_tail）在将内存归还空闲链表之前会验证相同的签名。

所有重命名都已固化在 smm_modules/PiSmmCore.pe32.i64 中——在 IDA 中打开它并配合 Hex-Rays 即可直接查看。

已确认：CVE-2025-7027

模块： GenericComponentSmmEntry（GUID 9caa3071-3459-4c5b-bbf0-ee68fe4dd46d） 文件： smm_modules_all/GenericComponentSmmEntry__9caa3071.pe32（+ 已分析的 .i64）

它是如何被发现的

对每个提取的模块（先是 51 个 Smm* 命名模块，然后是主卷中的所有 302 个，接着是辅助卷）进行了针对 SetupXtuBufferAddress 的字节/字符串扫描——这是 Binarly 的 CVE-2025-7027 报告所引用的确切 NVRAM 变量名。它在 GenericComponentSmmEntry 内部以 UTF-16LE 字符串形式匹配（其 DXE 对应物 GenericComponentDxeEntry 也可能设置/暴露该变量）。

GIGABYTE-H510M-K-V2-BIOS-SMM-Reverse-Engineering-CVE-2025-7026-7027-7028-7029-Research

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