Linux内核蓝牙协议栈误差（BleedingTooth）使用剖析与复现
宣布时间 2021-04-16误差概述
2020年10月，，谷歌清静研究职员披露了三个Linux内核蓝牙协议栈误差，，可导致远程代码执行，，被称为BleedingTooth。。 。 。 。这三个误差中，，一个是堆溢出，，编号为CVE-2020-24490；；；另一个是类型混淆，，编号为CVE-2020-12351，，最后一个是信息泄露，，编号为CVE-2020-12352。。 。 。 。克日，，谷歌清静研究职员又披露了BleedingTooth中CVE-2020-12351和CVE-2020-12352组合的误差使用及细节，，并在蓝牙4.0下，，实现了零点击远程代码执行。。 。 。 。
误差剖析
CVE-2020-12351
该误差泛起在net/bluetooth/l2cap_core.c中。。 。 。 。l2cap_recv_frame()是剖析和处置惩罚l2cap协议数据包的函数。。 。 。 。代码实现如下所示：
获取通道cid和l2cap数据包长度len。。 。 。 。代码实现如下所示：
凭证差别的通道cid，，进入差别的子历程举行处置惩罚，，进入l2cap_data_channel()函数。。 。 。 。代码实现如下所示：
首先，，通过cid找到通道chan；；；若是没有找到，，判断cid是否为L2CAP_CID_A2MP；；；若是是，，挪用a2mp_channel_create()建设一个新的通道chan。。 。 。 。a2mp_channel_create()函数实现如下所示：
挪用amp_mgr_create()建设mgr，，在amp_mgr_create()函数中，，代码实现如下所示：
挪用a2mp_chan_open()建设通道chan，，该函数将初始化一部分数据，，代码实现如下所示：
如将chan->mode初始化为L2CAP_MODE_ERTM。。 。 。 。chan->data赋值为mgr，，类型为struct amp_mgr。。 。 。 。乐成建设a2mp通道返回到l2cap_data_channel()中，，代码实现如下所示：
凭证chan->mode的差别，，进入差别的data处置惩罚子历程，，当mode为L2CAP_MODE_ERTM和L2CAP_MODE_STREAMING时，，进入l2cap_data_rcv()函数中，，代码实现如下所示：
该if条件中，，会挪用sk_filter()函数，，此时chan->data为参数。。 。 。 。而sk_filter()函数界说如下所示：
第一个参数类型为struct sock，，而chan->data类型为struct amp_mgr，，爆发类型混淆。。 。 。 。
CVE-2020-12352
该误差是泛起在a2mp协议中，，误差代码位于net/bluetooth/a2mp.c，，多个函数使用未初始化的结构体，，将数据返回到用户层，，导致信息泄露，，可泄露内核栈上的内存数据。。 。 。 。误差原理较为简朴，，以a2mp_getinfo_req()函数为例，，该函数是响应getinfo请求时挪用的，，代码实现如下所示：
行304，，通过req->id获取hdev，，若是不保存hdev或hdev->type不是HCI_AMP，，进入if语句中，，界说struct a2mp_info_rsp类型的 rsp，，该结构体界说如下所示：
其只使用了rsp.id和rsp.status，，其他的数据域未使用也未初始化，，可以泄露16字节数据，，然后挪用a2mp_send()函数将响应包发送到用户层，，泄露内存数据。。 。 。 。
CVE-2020-24490
该误差只能在bluetooth 5.0下触发，，在bluetooth 5.0之前，，HCI举行广播的最大数据长度为0x1F，，0x20-0xFF保存。。 。 。 。如下所示：
在bluetooth 5.0中，，该length最大扩展到229字节。。 。 。 。如下所示：
该误差代码位于net/bluetooth/hci_event.c中，，在处置惩罚HCI_LE_Extended_Advertising_Report事务中，，未判断广播数据长度最大值，，后续拷贝广播Data导致溢出。。 。 。 。挪用历程如下所示：
process_adv_report()函数处置惩罚广播数据，，将广播数据拷贝到发明的装备中，，代码实现如下所示：
挪用store_pending_adv_report()函数，，该函数实现广播数据拷贝，，代码实现如下所示：
其中，，discovery_state结构体界说如下所示：
last_adv_data数据巨细为HCI_MAX_AD_LENGTH，，共31字节，，当执行memcpy时爆发溢出。。 。 。 。
使用剖析与复现
控制代码执行流程
前文剖析到CVE-2020-12351类型混淆是在sk_filter()函数中爆发的，，sk_filter()函数挪用sk_filter_trim_cap()函数，，该函数代码实现如下：
该函数第一个参数为sk，，参数类型为sock结构体，，这部分代码中对sk和skb的检查容易绕过。。 。 。 。接下来要害代码如下所示：
行113，，对sk->sk_filter举行解引用，，若是乐成获取filter指针，，进入行115。。 。 。 。行119，，挪用bpf_prog_run_save_cb()函数，，参数划分为filter->prog和skb，，该函数代码实现如下所示：
然后，，行676，，挪用__bpf_prog_run_save_cb()函数，，该函数实现代码如下：
接着，，行662，，挪用BPF_PROG_RUN(prog,skb)，，该函数界说为一个宏，，实现代码如下所示：
一起挪用下来，，最终会挪用到红框中的代码，，简化一下挪用历程为：
sk->sk_filter->prog->bpf_func(skb, sk->sk_filter->prog->insnsi)。。 。 。 。因此，，只要控制sk->sk_filter就可以控制执行流程。。 。 。 。
堆喷占位
函数sk_filter()的第一个参数类型为struct sock，，而现实传入的参数类型为struct amp_mgr，，可以接纳堆喷128巨细的内存块举行占位，，伪造amp_mgr 工具。。 。 。 。这里有个问题，，sk->sk_filter在sock中的偏移为0x110，，而amp_mgr结构体巨细为0x70，，偏移已经凌驾了规模。。 。 。 。要解决这个问题，，这里可以接纳如下巧妙的堆喷结构：
结构体amp_mgr在kmalloc-128类型的slub中被分派，，从第三个块最先，，amp_mgr结构体偏移0x10处，，可以被伪造成sk_filter，，便可以知足sk对sk_filter域的解引用，，并且可控。。 。 。 。
结构载荷
通过堆喷占位控制代码执行流程后，，接下来就是结构攻击载荷。。 。 。 。浚�？？？？梢越幽啥雅�1024巨细的内存块去伪造l2cap_chan工具，，由于结构体巨细为792，，正好落在kmalloc-1024 slub块中，，并且a2mp通道也属于l2cap通道中，，释放a2mp通道时，，l2cap通道也将被释放，，操控起来较为无邪，，最终结构如下所示：
泄露l2cap_chan工具地点
通过堆喷结构和建设释放l2cap_chan通道等一系列操作后，，可能保存一个指向kmalloc-1024内存块地点的l2cap_chan工具，，可以通过CVE-2020-12352误差泄露一个内核栈上面的内核地点，，如下图中红框所示：
通过该内地地点减去一个0x110偏移便可以找到一个l2cap_chan工具地点，，可以通过amp_mgr结构体内存地点检查一下是否准确，，由于amp_mgr结构体偏移0x18处为l2cap_chan指针，，如下图中红框所示：
乐成泄露l2cap_chan工具地点后，，然后去填充amp_mgr结构体偏移0x10处的数据域。。 。 。 。
复现测试
我们在ubuntu 5.4.0-26-generic系统下复现测试误差使用，，执行历程如下：
乐成反弹root级shell，，如下所示：
参考链接：
[1]https://google.github.io/security-research/pocs/linux/bleedingtooth/writeup
[2]https://github.com/google/security-research/security/advisories/GHSA-ccx2-w2r4-x649
[3]https://github.com/google/security-research/security/advisories/GHSA-7mh3-gq28-gfrq
[4]https://github.com/google/security-research/security/advisories/GHSA-h637-c88j-47wq
凯旋国际游戏起劲防御实验室（ADLab）
ADLab建设于1999年，，是中国清静行业最早建设的攻防手艺研究实验室之一，，微软MAPP妄想焦点成员，，“黑雀攻击”看法首推者。。 。 。 。阻止现在，，ADLab已通过CVE累计宣布清静误差近1100个，，通过 CNVD/CNNVD累计宣布清静误差1000余个，，一连坚持国际网络清静领域一流水准。。 。 。 。实验室研究偏向涵盖操作系统与应用系统清静研究、智能终端清静研究、物联网智能装备清静研究、Web清静研究、工控系统清静研究、云清静研究。。 。 。 。研究效果应用于产品焦点手艺研究、国家重点科技项目攻关、专业清静效劳等。。 。 。 。
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