🇰🇷 한글 설명
Linux 커널의 RISC-V 아키텍처에서 BPF struct ops의 반환 값을 처리할 때 부호 확장(sign extension)이 올바르게 수행되지 않는 취약점입니다. 이로 인해 잘못된 메모리 주소 참조가 발생하여 커널 패닉(Kernel Panic)이 유발될 수 있습니다.
💡 쉬운 설명
컴퓨터가 데이터를 처리할 때 숫자의 크기를 맞추는 과정에서 실수가 발생하여 시스템이 갑자기 멈추는 문제입니다. 특히 RISC-V라는 특정 설계의 컴퓨터에서 BPF라는 기능을 사용할 때 발생합니다.
🇺🇸 원문 (English)
In the Linux kernel, the following vulnerability has been resolved:
riscv, bpf: Sign extend struct ops return values properly
The ns_bpf_qdisc selftest triggers a kernel panic:
Unable to handle kernel paging request at virtual address ffffffffa38dbf58
Current test_progs pgtable: 4K pagesize, 57-bit VAs, pgdp=0x00000001109cc000
[ffffffffa38dbf58] pgd=000000011fffd801, p4d=000000011fffd401, pud=000000011fffd001, pmd=0000000000000000
Oops [#1]
Modules linked in: bpf_testmod(OE) xt_conntrack nls_iso8859_1 [...] [last unloaded: bpf_testmod(OE)]
CPU: 1 UID: 0 PID: 23584 Comm: test_progs Tainted: G W OE 6.17.0-rc1-g2465bb83e0b4 #1 NONE
Tainted: [W]=WARN, [O]=OOT_MODULE, [E]=UNSIGNED_MODULE
Hardware name: Unknown Unknown Product/Unknown Product, BIOS 2024.01+dfsg-1ubuntu5.1 01/01/2024
epc : __qdisc_run+0x82/0x6f0
ra : __qdisc_run+0x6e/0x6f0
epc : ffffffff80bd5c7a ra : ffffffff80bd5c66 sp : ff2000000eecb550
gp : ffffffff82472098 tp : ff60000096895940 t0 : ffffffff8001f180
t1 : ffffffff801e1664 t2 : 0000000000000000 s0 : ff2000000eecb5d0
s1 : ff60000093a6a600 a0 : ffffffffa38dbee8 a1 : 0000000000000001
a2 : ff2000000eecb510 a3 : 0000000000000001 a4 : 0000000000000000
a5 : 0000000000000010 a6 : 0000000000000000 a7 : 0000000000735049
s2 : ffffffffa38dbee8 s3 : 0000000000000040 s4 : ff6000008bcda000
s5 : 0000000000000008 s6 : ff60000093a6a680 s7 : ff60000093a6a6f0
s8 : ff60000093a6a6ac s9 : ff60000093140000 s10: 0000000000000000
s11: ff2000000eecb9d0 t3 : 0000000000000000 t4 : 0000000000ff0000
t5 : 0000000000000000 t6 : ff60000093a6a8b6
status: 0000000200000120 badaddr: ffffffffa38dbf58 cause: 000000000000000d
[<ffffffff80bd5c7a>] __qdisc_run+0x82/0x6f0
[<ffffffff80b6fe58>] __dev_queue_xmit+0x4c0/0x1128
[<ffffffff80b80ae0>] neigh_resolve_output+0xd0/0x170
[<ffffffff80d2daf6>] ip6_finish_output2+0x226/0x6c8
[<ffffffff80d31254>] ip6_finish_output+0x10c/0x2a0
[<ffffffff80d31446>] ip6_output+0x5e/0x178
[<ffffffff80d2e232>] ip6_xmit+0x29a/0x608
[<ffffffff80d6f4c6>] inet6_csk_xmit+0xe6/0x140
[<ffffffff80c985e4>] __tcp_transmit_skb+0x45c/0xaa8
[<ffffffff80c995fe>] tcp_connect+0x9ce/0xd10
[<ffffffff80d66524>] tcp_v6_connect+0x4ac/0x5e8
[<ffffffff80cc19b8>] __inet_stream_connect+0xd8/0x318
[<ffffffff80cc1c36>] inet_stream_connect+0x3e/0x68
[<ffffffff80b42b20>] __sys_connect_file+0x50/0x88
[<ffffffff80b42bee>] __sys_connect+0x96/0xc8
[<ffffffff80b42c40>] __riscv_sys_connect+0x20/0x30
[<ffffffff80e5bcae>] do_trap_ecall_u+0x256/0x378
[<ffffffff80e69af2>] handle_exception+0x14a/0x156
Code: 892a 0363 1205 489c 8bc1 c7e5 2d03 084a 2703 080a (2783) 0709
---[ end trace 0000000000000000 ]---
The bpf_fifo_dequeue prog returns a skb which is a pointer. The pointer
is treated as a 32bit value and sign extend to 64bit in epilogue. This
behavior is right for most bpf prog types but wrong for struct ops which
requires RISC-V ABI.
So let's sign extend struct ops return values according to the function
model and RISC-V ABI([0]).
[0]: https://riscv.org/wp-content/uploads/2024/12/riscv-calling.pdf
📍 영향받는 시스템
RISC-V 아키텍처를 사용하는 Linux 커널 (특히 BPF struct ops를 사용하는 환경)
⚔️ 공격 벡터
특수하게 조작된 BPF 프로그램을 실행하여 커널의 메모리 참조 오류를 유도함으로써 시스템 가용성을 침해(DoS)할 수 있습니다.
🛡️ 대응 방법
Linux 커널을 최신 보안 패치가 적용된 버전으로 업데이트하여 RISC-V ABI에 맞게 부호 확장 로직을 수정해야 합니다.
🔧 검증 코드
출력 결과에 RISC-V 아키텍처 정보가 포함되어 있는지 확인하여 해당 취약점 영향권 내의 하드웨어인지 판단합니다.
uname -a && grep -i 'riscv' /proc/cpuinfo