CVE-2021-47303
bpf: Track subprog poke descriptors correctly and fix use-after-free
Severity Score
Exploit Likelihood
Affected Versions
Public Exploits
0Exploited in Wild
-Decision
Descriptions
In the Linux kernel, the following vulnerability has been resolved:
bpf: Track subprog poke descriptors correctly and fix use-after-free
Subprograms are calling map_poke_track(), but on program release there is no
hook to call map_poke_untrack(). However, on program release, the aux memory
(and poke descriptor table) is freed even though we still have a reference to
it in the element list of the map aux data. When we run map_poke_run(), we then
end up accessing free'd memory, triggering KASAN in prog_array_map_poke_run():
[...]
[ 402.824689] BUG: KASAN: use-after-free in prog_array_map_poke_run+0xc2/0x34e
[ 402.824698] Read of size 4 at addr ffff8881905a7940 by task hubble-fgs/4337
[ 402.824705] CPU: 1 PID: 4337 Comm: hubble-fgs Tainted: G I 5.12.0+ #399
[ 402.824715] Call Trace:
[ 402.824719] dump_stack+0x93/0xc2
[ 402.824727] print_address_description.constprop.0+0x1a/0x140
[ 402.824736] ? prog_array_map_poke_run+0xc2/0x34e
[ 402.824740] ? prog_array_map_poke_run+0xc2/0x34e
[ 402.824744] kasan_report.cold+0x7c/0xd8
[ 402.824752] ? prog_array_map_poke_run+0xc2/0x34e
[ 402.824757] prog_array_map_poke_run+0xc2/0x34e
[ 402.824765] bpf_fd_array_map_update_elem+0x124/0x1a0
[...]
The elements concerned are walked as follows:
for (i = 0; i < elem->aux->size_poke_tab; i++) {
poke = &elem->aux->poke_tab[i];
[...]
The access to size_poke_tab is a 4 byte read, verified by checking offsets
in the KASAN dump:
[ 402.825004] The buggy address belongs to the object at ffff8881905a7800
which belongs to the cache kmalloc-1k of size 1024
[ 402.825008] The buggy address is located 320 bytes inside of
1024-byte region [ffff8881905a7800, ffff8881905a7c00)
The pahole output of bpf_prog_aux:
struct bpf_prog_aux {
[...]
/* --- cacheline 5 boundary (320 bytes) --- */
u32 size_poke_tab; /* 320 4 */
[...]
In general, subprograms do not necessarily manage their own data structures.
For example, BTF func_info and linfo are just pointers to the main program
structure. This allows reference counting and cleanup to be done on the latter
which simplifies their management a bit. The aux->poke_tab struct, however,
did not follow this logic. The initial proposed fix for this use-after-free
bug further embedded poke data tracking into the subprogram with proper
reference counting. However, Daniel and Alexei questioned why we were treating
these objects special; I agree, its unnecessary. The fix here removes the per
subprogram poke table allocation and map tracking and instead simply points
the aux->poke_tab pointer at the main programs poke table. This way, map
tracking is simplified to the main program and we do not need to manage them
per subprogram.
This also means, bpf_prog_free_deferred(), which unwinds the program reference
counting and kfrees objects, needs to ensure that we don't try to double free
the poke_tab when free'ing the subprog structures. This is easily solved by
NULL'ing the poke_tab pointer. The second detail is to ensure that per
subprogram JIT logic only does fixups on poke_tab[] entries it owns. To do
this, we add a pointer in the poke structure to point at the subprogram value
so JITs can easily check while walking the poke_tab structure if the current
entry belongs to the current program. The aux pointer is stable and therefore
suitable for such comparison. On the jit_subprogs() error path, we omit
cleaning up the poke->aux field because these are only ever referenced from
the JIT side, but on error we will never make it to the JIT, so its fine to
leave them dangling. Removing these pointers would complicate the error path
for no reason. However, we do need to untrack all poke descriptors from the
main program as otherwise they could race with the freeing of JIT memory from
the subprograms. Lastly, a748c6975dea3 ("bpf: propagate poke des
---truncated---
En el kernel de Linux, se ha resuelto la siguiente vulnerabilidad: bpf: realiza un seguimiento correcto de los descriptores de poke del subprog y corrige el use-after-free. Los subprogramas llaman a map_poke_track(), pero en el lanzamiento del programa no hay ningún enlace para llamar a map_poke_untrack(). Sin embargo, al lanzar el programa, la memoria auxiliar (y la tabla de descriptores de inserción) se liberan aunque todavía tengamos una referencia a ella en la lista de elementos de los datos auxiliares del mapa. Cuando ejecutamos map_poke_run(), terminamos accediendo a la memoria liberada, lo que activa KASAN en prog_array_map_poke_run(): [...] [402.824689] ERROR: KASAN: use-after-free en prog_array_map_poke_run+0xc2/0x34e [402.824698] Lectura del tamaño 4 en la dirección ffff8881905a7940 mediante la tarea hubble-fgs/4337 [402.824705] CPU: 1 PID: 4337 Comm: hubble-fgs Contaminado: GI 5.12.0+ #399 [402.824715] Seguimiento de llamadas: [402.824719] x93/ 0xc2 [402.824727] print_address_description.constprop.0+0x1a/0x140 [402.824736]? prog_array_map_poke_run+0xc2/0x34e [402.824740]? prog_array_map_poke_run+0xc2/0x34e [ 402.824744] kasan_report.cold+0x7c/0xd8 [ 402.824752] ? prog_array_map_poke_run+0xc2/0x34e [ 402.824757] prog_array_map_poke_run+0xc2/0x34e [ 402.824765] bpf_fd_array_map_update_elem+0x124/0x1a0 [...] Los elementos en cuestión se recorren de la siguiente manera: for (i = 0; i < elem-> aux->tamaño_poke_tab; i++) { empujar = &elem->aux->poke_tab[i]; [...] El acceso a size_poke_tab es una lectura de 4 bytes, verificada verificando las compensaciones en el volcado de KASAN: [402.825004] La dirección con errores pertenece al objeto en ffff8881905a7800 que pertenece al caché kmalloc-1k de tamaño 1024 [402.825008] La dirección con errores se encuentra a 320 bytes dentro de una región de 1024 bytes [ffff8881905a7800, ffff8881905a7c00) La salida de error de bpf_prog_aux: struct bpf_prog_aux { [...] /* --- límite de cacheline 5 (320 bytes) --- */ u32 tamaño_poke_tab; /* 320 4 */ [...] En general, los subprogramas no necesariamente gestionan sus propias estructuras de datos. Por ejemplo, BTF func_info y linfo son sólo punteros a la estructura principal del programa. Esto permite realizar un recuento de referencias y una sanitización de estos últimos, lo que simplifica un poco su gestión. La estructura aux->poke_tab, sin embargo, no siguió esta lógica. La solución inicial propuesta para este error de use-after-free incorporó aún más el seguimiento de datos de inserción en el subprograma con un recuento de referencias adecuado. Sin embargo, Daniel y Alexei se preguntaron por qué tratábamos a estos objetos de manera especial; Estoy de acuerdo, es innecesario. La solución aquí elimina la asignación de la tabla de poke por subprograma y el seguimiento del mapa y, en su lugar, simplemente apunta el puntero aux->poke_tab a la tabla de poke del programa principal. De esta manera, el seguimiento de mapas se simplifica al programa principal y no necesitamos gestionarlos por subprograma. Esto también significa que bpf_prog_free_deferred(), que desenrolla el recuento de referencias del programa y libera objetos, debe garantizar que no intentemos liberar dos veces el poke_tab al liberar las estructuras de subprog. Esto se resuelve fácilmente haciendo NULL en el puntero poke_tab. El segundo detalle es garantizar que la lógica JIT por subprograma solo realice correcciones en las entradas poke_tab[] que posee. Para hacer esto, agregamos un puntero en la estructura poke para señalar el valor del subprograma para que los JIT puedan verificar fácilmente mientras recorren la estructura poke_tab si la entrada actual pertenece al programa actual. El puntero auxiliar es estable y, por tanto, adecuado para dicha comparación. ---truncado---
CVSS Scores
SSVC
- Decision:Track*
Timeline
- 2024-05-21 CVE Reserved
- 2024-05-21 CVE Published
- 2024-05-22 EPSS Updated
- 2024-12-19 CVE Updated
- ---------- Exploited in Wild
- ---------- KEV Due Date
- ---------- First Exploit
CWE
CAPEC
References (4)
URL | Tag | Source |
---|---|---|
https://git.kernel.org/stable/c/a748c6975dea325da540610c2ba9b5f332c603e6 | Vuln. Introduced |
URL | Date | SRC |
---|
URL | Date | SRC |
---|
Affected Vendors, Products, and Versions
Vendor | Product | Version | Other | Status | ||||||
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Vendor | Product | Version | Other | Status | <-- --> | Vendor | Product | Version | Other | Status |
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Affected
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