🇰🇷 한글 설명
Linux 커널의 BPF(Berkeley Packet Filter) 검증기에서 원자적 연산(atomic fetch) 시 정밀도 추적을 잘못 수행하는 취약점입니다. 이로 인해 검증기가 스택 상태의 차이를 인식하지 못하고 서로 다른 경로를 동일한 것으로 간주하여 잘못된 경로 가지치기(pruning)를 수행할 수 있습니다.
💡 쉬운 설명
컴퓨터가 복잡한 계산을 할 때 검증 단계에서 실수를 하여, 보안상 위험한 코드를 안전하다고 착각하고 통과시킬 수 있는 문제입니다. 원자적 연산 과정에서 발생하는 데이터 변화를 제대로 추적하지 못해 발생합니다.
🇺🇸 원문 (English)
In the Linux kernel, the following vulnerability has been resolved:
bpf: Fix incorrect pruning due to atomic fetch precision tracking
When backtrack_insn encounters a BPF_STX instruction with BPF_ATOMIC
and BPF_FETCH, the src register (or r0 for BPF_CMPXCHG) also acts as
a destination, thus receiving the old value from the memory location.
The current backtracking logic does not account for this. It treats
atomic fetch operations the same as regular stores where the src
register is only an input. This leads the backtrack_insn to fail to
propagate precision to the stack location, which is then not marked
as precise!
Later, the verifier's path pruning can incorrectly consider two states
equivalent when they differ in terms of stack state. Meaning, two
branches can be treated as equivalent and thus get pruned when they
should not be seen as such.
Fix it as follows: Extend the BPF_LDX handling in backtrack_insn to
also cover atomic fetch operations via is_atomic_fetch_insn() helper.
When the fetch dst register is being tracked for precision, clear it,
and propagate precision over to the stack slot. For non-stack memory,
the precision walk stops at the atomic instruction, same as regular
BPF_LDX. This covers all fetch variants.
Before:
0: (b7) r1 = 8 ; R1=8
1: (7b) *(u64 *)(r10 -8) = r1 ; R1=8 R10=fp0 fp-8=8
2: (b7) r2 = 0 ; R2=0
3: (db) r2 = atomic64_fetch_add((u64 *)(r10 -8), r2) ; R2=8 R10=fp0 fp-8=mmmmmmmm
4: (bf) r3 = r10 ; R3=fp0 R10=fp0
5: (0f) r3 += r2
mark_precise: frame0: last_idx 5 first_idx 0 subseq_idx -1
mark_precise: frame0: regs=r2 stack= before 4: (bf) r3 = r10
mark_precise: frame0: regs=r2 stack= before 3: (db) r2 = atomic64_fetch_add((u64 *)(r10 -8), r2)
mark_precise: frame0: regs=r2 stack= before 2: (b7) r2 = 0
6: R2=8 R3=fp8
6: (b7) r0 = 0 ; R0=0
7: (95) exit
After:
0: (b7) r1 = 8 ; R1=8
1: (7b) *(u64 *)(r10 -8) = r1 ; R1=8 R10=fp0 fp-8=8
2: (b7) r2 = 0 ; R2=0
3: (db) r2 = atomic64_fetch_add((u64 *)(r10 -8), r2) ; R2=8 R10=fp0 fp-8=mmmmmmmm
4: (bf) r3 = r10 ; R3=fp0 R10=fp0
5: (0f) r3 += r2
mark_precise: frame0: last_idx 5 first_idx 0 subseq_idx -1
mark_precise: frame0: regs=r2 stack= before 4: (bf) r3 = r10
mark_precise: frame0: regs=r2 stack= before 3: (db) r2 = atomic64_fetch_add((u64 *)(r10 -8), r2)
mark_precise: frame0: regs= stack=-8 before 2: (b7) r2 = 0
mark_precise: frame0: regs= stack=-8 before 1: (7b) *(u64 *)(r10 -8) = r1
mark_precise: frame0: regs=r1 stack= before 0: (b7) r1 = 8
6: R2=8 R3=fp8
6: (b7) r0 = 0 ; R0=0
7: (95) exit
📍 영향받는 시스템
Linux kernel (BPF subsystem)
⚔️ 공격 벡터
조작된 BPF 프로그램을 로드하여 커널 검증기의 경로 가지치기 로직을 우회함으로써 커널 메모리 접근 권한을 획득할 수 있음
🛡️ 대응 방법
원자적 연산 시 정밀도 추적을 지원하도록 수정된 최신 Linux 커널로 업데이트
🔧 검증 코드
현재 실행 중인 커널 버전을 확인하여 취약점이 해결된 패치 버전 이상인지 확인합니다.