Опубликована техника обхода SMEP-защиты при эксплуатации Linux уязвимостей

Опубликована техника обхода SMEP-защиты при эксплуатации Linux уязвимостей

В ядре Linux 3.0 была представлена поддержка режима SMEP (Supervisor Mode Execution Protection), присутствующего в процессорах Intel на базе архитектуры Ivy Bridge. Использование SMEP не даёт переходить из режима ядра к выполнению кода, находящегося на пользовательском уровне, что позволяет блокировать эксплуатацию многих уязвимостей в ядре Linux (shell-код не будет выполнен, так как он находится в пространстве пользователя).

Один из исследователей безопасности опубликовал интересный способ эксплуатации уязвимостей в ядре в обход защиты SMEP (существуют и другие пути обхода SMEP, но данный метод заслуживает внимания в силу своей оригинальности), сообщает opennet.ru.

Метод построен на основе организации подстановки последовательности инструкций в исполняемую область JIT-компилятора (например, подсистемы BPF - Berkeley Packet Filter), генерирующего код на основе входных данных, которые могут контролироваться атакующим. Так как JIT-компилятор контролирует генерацию кода, так просто подставить инструкции не получится. Но можно воспользоваться тем, что входящие данные используются в качестве аргументов генерируемых инструкций. Например, для входных данных "$0xa8XXYYZZ" и "$0xa8PPQQRR" будет сгенерирован код:

b8 ZZ YY XX a8 mov $0xa8XXYYZZ, %eax
b8 RR QQ PP a8 mov $0xa8PPQQRR, %eax
b8 ...

Если пропустить байт с кодом инструкции mov (b8) и передать управление на следующий за ним байт (ZZ) будет выполнен машинный код "ZZ YY XX". При этом переданные в хвосте данные "a8" будут обработаны как ничего не значащая команда test с аргументом из кода команды mov (b8):

ZZ YY XX (подконтрольные атакующему инструкции)
a8 b8 test $0xb8, %al
RR QQ PP (подконтрольные атакующему инструкции)
a8 b8 test $0xb8, %al

Таким образом у злоумышленника появляется возможность формирования произвольной последовательности трёхбайтовых команд, выполняемой в пространстве ядра. При эксплуатации уязвимости, управление может быть передано на данные команды, в которых можно повысить привилегии процесса или отключить SMEP и передать управление на обычный shell-код в пространстве пользователя.

Linux-руткиты поумнели: теперь они прячутся в eBPF и io_uring

Linux-руткиты долго оставались где-то в тени по сравнению с Windows-аналогами, но сейчас ситуация меняется. Причина понятная: Linux всё плотнее сидит в облаках, контейнерах, IoT и корпоративной инфраструктуре, а значит, и интерес злоумышленников к нему растёт. Исследователи из Elastic обратили внимание на новую тенденцию: современные Linux-руткиты всё чаще прячутся не в «экзотике», а во вполне легитимных механизмах ядра — eBPF и io_uring.

Если раньше подобные зловреды чаще опирались на более привычные техники вроде пользовательских инъекций или загружаемых модулей ядра, то теперь логика у атакующих другая.

Защитные меры в Linux-средах стали жёстче: Secure Boot, подпись модулей, режимы lockdown, стандартные средства аудита. В результате старые методы либо быстро выявляются, либо вообще не работают. И вот тут злоумышленники начали использовать то, что уже встроено в систему и изначально создавалось совсем не для атак.

Один из главных инструментов в этой новой волне — eBPF. Изначально он нужен для фильтрации пакетов, трассировки и других полезных низкоуровневых задач. Но проблема в том, что eBPF позволяет выполнять код внутри ядра, не подгружая классический модуль. Для атакующего это почти подарок: можно цепляться к системным вызовам или событиям Linux Security Module и делать это так, что обычные сканеры вроде rkhunter или chkrootkit просто ничего не заметят. Формально модуль ядра не загружался, и искать вроде бы нечего.

 

По сути, это даёт злоумышленнику очень тихий способ вмешиваться в работу системы: скрывать файлы, влиять на процессы, фильтровать сетевой трафик и при этом почти не оставлять привычных следов. Elastic приводит в пример такие проекты, как TripleCross и Boopkit, которые показывают, как eBPF можно использовать для перехвата системных вызовов и даже для скрытого канала управления.

Вторая интересная история — io_uring. Интерфейс io_uring появился в Linux как быстрый способ асинхронного ввода-вывода: он позволяет пачками отправлять операции в ядро через кольцевые буферы общей памяти. Для производительности это отлично. Для атакующего — тоже. Вместо того чтобы вызывать множество отдельных системных вызовов, процесс может передать целую очередь операций сразу. А значит, системам мониторинга, которые привыкли ловить активность по отдельным системным вызовам, становится заметно сложнее увидеть полную картину.

Именно поэтому io_uring всё чаще рассматривают как удобный механизм ухода от EDR и других средств наблюдения. Если упрощать, телеметрии становится меньше, шума тоже, а вредоносная активность растворяется в «нормальной» работе системы. В материале Elastic упоминается, например, экспериментальный руткит RingReaper, который показывает, как через io_uring можно скрытно подменять типовые операции вроде read, write и connect.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru