🇰🇷 한글 설명
Linux 커널의 F2FS 파일 시스템에서 원자적 커밋(atomic commit)과 체크포인트 쓰기가 동시에 발생할 때 IS_CHECKPOINTED 플래그의 불일치가 발생하는 취약점입니다. 이로 인해 SPO(Single Page Overwrite) 테스트 중 마운트 시 -EINVAL 오류가 반환될 수 있습니다.
💡 쉬운 설명
파일을 저장하는 두 가지 작업이 동시에 일어날 때, 시스템이 파일의 저장 상태를 제대로 확인하지 못해 오류가 발생하는 문제입니다. 이로 인해 컴퓨터를 다시 켰을 때 파일 시스템을 정상적으로 불러오지 못할 수 있습니다.
🇺🇸 원문 (English)
In the Linux kernel, the following vulnerability has been resolved:
f2fs: fix IS_CHECKPOINTED flag inconsistency issue caused by concurrent atomic commit and checkpoint writes
During SPO tests, when mounting F2FS, an -EINVAL error was returned from
f2fs_recover_inode_page. The issue occurred under the following scenario
Thread A Thread B
f2fs_ioc_commit_atomic_write
- f2fs_do_sync_file // atomic = true
- f2fs_fsync_node_pages
: last_folio = inode folio
: schedule before folio_lock(last_folio) f2fs_write_checkpoint
- block_operations// writeback last_folio
- schedule before f2fs_flush_nat_entries
: set_fsync_mark(last_folio, 1)
: set_dentry_mark(last_folio, 1)
: folio_mark_dirty(last_folio)
- __write_node_folio(last_folio)
: f2fs_down_read(&sbi->node_write)//block
- f2fs_flush_nat_entries
: {struct nat_entry}->flag |= BIT(IS_CHECKPOINTED)
- unblock_operations
: f2fs_up_write(&sbi->node_write)
f2fs_write_checkpoint//return
: f2fs_do_write_node_page()
f2fs_ioc_commit_atomic_write//return
SPO
Thread A calls f2fs_need_dentry_mark(sbi, ino), and the last_folio has
already been written once. However, the {struct nat_entry}->flag did not
have the IS_CHECKPOINTED set, causing set_dentry_mark(last_folio, 1) and
write last_folio again after Thread B finishes f2fs_write_checkpoint.
After SPO and reboot, it was detected that {struct node_info}->blk_addr
was not NULL_ADDR because Thread B successfully write the checkpoint.
This issue only occurs in atomic write scenarios. For regular file
fsync operations, the folio must be dirty. If
block_operations->f2fs_sync_node_pages successfully submit the folio
write, this path will not be executed. Otherwise, the
f2fs_write_checkpoint will need to wait for the folio write submission
to complete, as sbi->nr_pages[F2FS_DIRTY_NODES] > 0. Therefore, the
situation where f2fs_need_dentry_mark checks that the {struct
nat_entry}->flag /wo the IS_CHECKPOINTED flag, but the folio write has
already been submitted, will not occur.
Therefore, for atomic file fsync, sbi->node_write should be acquired
through __write_node_folio to ensure that the IS_CHECKPOINTED flag
correctly indicates that the checkpoint write has been completed.
📍 영향받는 시스템
Linux kernel (F2FS 파일 시스템을 사용하는 환경)
⚔️ 공격 벡터
로컬 시스템에서 특정 조건의 원자적 쓰기(atomic write) 작업을 유도하여 파일 시스템 오류 발생
🛡️ 대응 방법
Linux 커널을 최신 보안 패치가 적용된 버전으로 업데이트하여 f2fs_ioc_commit_atomic_write 시 sbi->node_write를 획득하도록 수정
🔧 검증 코드
출력된 커널 버전이 해당 취약점이 해결된 패치 버전 이후인지 확인