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CVE-2021-47275

bcache: avoid oversized read request in cache missing code path

Severity Score

"-"
*CVSS v-

Exploit Likelihood

*EPSS

Affected Versions

*CPE

Public Exploits

0
*Multiple Sources

Exploited in Wild

-
*KEV

Decision

Track
*SSVC
Descriptions

In the Linux kernel, the following vulnerability has been resolved:

bcache: avoid oversized read request in cache missing code path

In the cache missing code path of cached device, if a proper location
from the internal B+ tree is matched for a cache miss range, function
cached_dev_cache_miss() will be called in cache_lookup_fn() in the
following code block,
[code block 1]
526 unsigned int sectors = KEY_INODE(k) == s->iop.inode
527 ? min_t(uint64_t, INT_MAX,
528 KEY_START(k) - bio->bi_iter.bi_sector)
529 : INT_MAX;
530 int ret = s->d->cache_miss(b, s, bio, sectors);

Here s->d->cache_miss() is the call backfunction pointer initialized as
cached_dev_cache_miss(), the last parameter 'sectors' is an important
hint to calculate the size of read request to backing device of the
missing cache data.

Current calculation in above code block may generate oversized value of
'sectors', which consequently may trigger 2 different potential kernel
panics by BUG() or BUG_ON() as listed below,

1) BUG_ON() inside bch_btree_insert_key(),
[code block 2]
886 BUG_ON(b->ops->is_extents && !KEY_SIZE(k));
2) BUG() inside biovec_slab(),
[code block 3]
51 default:
52 BUG();
53 return NULL;

All the above panics are original from cached_dev_cache_miss() by the
oversized parameter 'sectors'.

Inside cached_dev_cache_miss(), parameter 'sectors' is used to calculate
the size of data read from backing device for the cache missing. This
size is stored in s->insert_bio_sectors by the following lines of code,
[code block 4]
909 s->insert_bio_sectors = min(sectors, bio_sectors(bio) + reada);

Then the actual key inserting to the internal B+ tree is generated and
stored in s->iop.replace_key by the following lines of code,
[code block 5]
911 s->iop.replace_key = KEY(s->iop.inode,
912 bio->bi_iter.bi_sector + s->insert_bio_sectors,
913 s->insert_bio_sectors);
The oversized parameter 'sectors' may trigger panic 1) by BUG_ON() from
the above code block.

And the bio sending to backing device for the missing data is allocated
with hint from s->insert_bio_sectors by the following lines of code,
[code block 6]
926 cache_bio = bio_alloc_bioset(GFP_NOWAIT,
927 DIV_ROUND_UP(s->insert_bio_sectors, PAGE_SECTORS),
928 &dc->disk.bio_split);
The oversized parameter 'sectors' may trigger panic 2) by BUG() from the
agove code block.

Now let me explain how the panics happen with the oversized 'sectors'.
In code block 5, replace_key is generated by macro KEY(). From the
definition of macro KEY(),
[code block 7]
71 #define KEY(inode, offset, size) \n 72 ((struct bkey) { \n 73 .high = (1ULL << 63) | ((__u64) (size) << 20) | (inode), \n 74 .low = (offset) \n 75 })

Here 'size' is 16bits width embedded in 64bits member 'high' of struct
bkey. But in code block 1, if "KEY_START(k) - bio->bi_iter.bi_sector" is
very probably to be larger than (1<<16) - 1, which makes the bkey size
calculation in code block 5 is overflowed. In one bug report the value
of parameter 'sectors' is 131072 (= 1 << 17), the overflowed 'sectors'
results the overflowed s->insert_bio_sectors in code block 4, then makes
size field of s->iop.replace_key to be 0 in code block 5. Then the 0-
sized s->iop.replace_key is inserted into the internal B+ tree as cache
missing check key (a special key to detect and avoid a racing between
normal write request and cache missing read request) as,
[code block 8]
915 ret = bch_btree_insert_check_key(b, &s->op, &s->iop.replace_key);

Then the 0-sized s->iop.replace_key as 3rd parameter triggers the bkey
size check BUG_ON() in code block 2, and causes the kernel panic 1).

Another ke
---truncated---

En el kernel de Linux, se ha resuelto la siguiente vulnerabilidad: bcache: evita solicitudes de lectura de gran tamaño en la ruta del código faltante de la caché. En la ruta del código faltante de la caché del dispositivo almacenado en caché, si una ubicación adecuada del árbol B+ interno coincide con un rango de falta de caché, La función cached_dev_cache_miss() se llamará en cache_lookup_fn() en el siguiente bloque de código, [bloque de código 1] 526 unsigned int sectores = KEY_INODE(k) == s-&gt;iop.inode 527? min_t(uint64_t, INT_MAX, 528 KEY_START(k) - bio-&gt;bi_iter.bi_sector) 529: INT_MAX; 530 int ret = s-&gt;d-&gt;cache_miss(b, s, bio, sectors); Aquí s-&gt;d-&gt;cache_miss() es el puntero de función de devolución de llamada inicializado como cached_dev_cache_miss(), el último parámetro 'sectors' es una pista importante para calcular el tamaño de la solicitud de lectura al dispositivo de respaldo de los datos de caché faltantes. El cálculo actual en el bloque de código anterior puede generar un valor sobredimensionado de 'sectors', lo que en consecuencia puede desencadenar 2 posibles pánicos del kernel diferentes mediante BUG() o BUG_ON() como se enumera a continuación, 1) BUG_ON() dentro de bch_btree_insert_key(), [bloque de código 2 ] 886 BUG_ON(b-&gt;ops-&gt;is_extents &amp;&amp; !KEY_SIZE(k)); 2) BUG() dentro de biovec_slab(), [bloque de código 3] 51 predeterminado: 52 BUG(); 53 devuelve NULO; Todos los pánicos anteriores son originales de cached_dev_cache_miss() por el parámetro 'sectors' de gran tamaño. Dentro de cached_dev_cache_miss(), el parámetro 'sectors' se utiliza para calcular el tamaño de los datos leídos desde el dispositivo de respaldo para el caché que falta. Este tamaño se almacena en s-&gt;insert_bio_sectors mediante las siguientes líneas de código, [bloque de código 4] 909 s-&gt;insert_bio_sectors = min(sectors, bio_sectors(bio) + reada); Luego, la clave real que se inserta en el árbol B+ interno se genera y almacena en s-&gt;iop.replace_key mediante las siguientes líneas de código, [bloque de código 5] 911 s-&gt;iop.replace_key = KEY(s-&gt;iop.inode, 912 bio-&gt;bi_iter.bi_sector + s-&gt;insertar_bio_sectores, 913 s-&gt;insertar_bio_sectores); El parámetro 'sectors' de gran tamaño puede provocar pánico 1) mediante BUG_ON() del bloque de código anterior. Y el envío de biografía al dispositivo de respaldo para los datos faltantes se asigna con una sugerencia de s-&gt;insert_bio_sectors mediante las siguientes líneas de código, [bloque de código 6] 926 cache_bio = bio_alloc_bioset(GFP_NOWAIT, 927 DIV_ROUND_UP(s-&gt;insert_bio_sectors, PAGE_SECTORS), 928 &amp;dc-&gt;disk.bio_split); Los 'sectors' de parámetros de gran tamaño pueden provocar pánico 2) mediante BUG() desde el bloque de código anterior. Ahora permítanme explicar cómo se produce el pánico en los "sectors" sobredimensionados. En el bloque de código 5, replace_key se genera mediante la macro KEY(). De la definición de macro KEY(), [bloque de código 7] 71 #define KEY(inode, offset, size) \ 72 ((struct bkey) { \ 73 .high = (1ULL &lt;&lt; 63) | ((__u64) ( tamaño) &lt;&lt; 20) | (inodo), \ 74 .low = (desplazamiento) \ 75 }) Aquí 'tamaño' es un ancho de 16 bits incrustado en el miembro 'alto' de 64 bits de la estructura bkey. Pero en el bloque de código 1, si "KEY_START(k) - bio-&gt;bi_iter.bi_sector" es muy probable que sea mayor que (1&lt;&lt;16) - 1, lo que hace que el cálculo del tamaño de la clave b en el bloque de código 5 se desborde. En un informe de error, el valor del parámetro 'sectors' es 131072 (= 1 &lt;&lt; 17), los 'sectors' desbordados dan como resultado s-&gt;insert_bio_sectors desbordados en el bloque de código 4, luego convierte el campo de tamaño de s-&gt;iop.replace_key en sea 0 en el bloque de código 5. Luego, el tamaño 0 s-&gt;iop.replace_key se inserta en el árbol B+ interno como clave de verificación de falta de caché (una clave especial para detectar y evitar una ejecución entre la solicitud de escritura normal y la solicitud de lectura faltante de caché) como, [bloque de código 8] 915 ret = ---truncado---

*Credits: N/A
CVSS Scores
Attack Vector
-
Attack Complexity
-
Privileges Required
-
User Interaction
-
Scope
-
Confidentiality
-
Integrity
-
Availability
-
* Common Vulnerability Scoring System
SSVC
  • Decision:Track
Exploitation
None
Automatable
No
Tech. Impact
Partial
* Organization's Worst-case Scenario
Timeline
  • 2024-05-21 CVE Reserved
  • 2024-05-21 CVE Published
  • 2024-05-22 EPSS Updated
  • 2024-08-04 CVE Updated
  • ---------- Exploited in Wild
  • ---------- KEV Due Date
  • ---------- First Exploit
CWE
CAPEC
Affected Vendors, Products, and Versions
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Vendor Product Version Other Status <-- --> Vendor Product Version Other Status
Linux
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< 5.12.11
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en
Affected
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< 5.13
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