CVE-2021-3493 Ubuntu Overlayfs补丁导致的内核提权漏洞复现 – 作者:17608406504

0x00 简介

OverlayFS是一个面向Linux的文件系统服务,是一种类似aufs的一种堆叠文件系统,它依赖并建立在其它的文件系统上(如ext4fs和xfs等),并不直接参与磁盘空间结构的划分,仅仅将原来底层文件系统中不同的目录进行合并,然后向用户呈现,因此对于用户来说,它所见到的overlay文件系统根目录下的内容就来自挂载时所指定的不同目录的合集。

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0x01 漏洞概述

CVE-2021-3493漏洞是Linux内核中overlayfs文件系统中的Ubuntu特定问题,在Ubuntu中没有正确验证关于用户名称空间的文件系统功能的应用程序。由于Ubuntu带有一个支持非特权的overlayfs挂载的补丁,因此本地攻击者可以使用它来进行提权操作,因此该漏洞对Linux的其他发行版没有影响。

0x02 影响版本

Ubuntu20.10
Ubuntu20.04LTS
Ubuntu18.04LTS
Ubuntu16.04LTS
Ubuntu14.04ESM
(Linux内核版本<5.11)

0x03 环境搭建

本次复现测试使用的是Vmware Workstation Pro 15虚拟机软件,安装Ubuntu 16.04LTS虚拟机

1.安装Vmware Workstation Pro或其他软件来安装虚拟机;

2.安装受影响版本的Ubuntu虚拟机;

具体虚拟机安装步骤可以自行上网搜索;

3.安装完后可以查看安装的具体版本;

lsb_release -a

image-20210701015940366

4.查看Linux内核版本。

uname -a

image-20210701020518683

0x04 漏洞复现

1.拷贝exp代码,并保存到测试机器上(这里是Ubuntu16.04.7LTS虚拟机)

https://github.com/briskets/CVE-2021-3493/blob/main/exploit.c

image-20210701014117987

2.保存exp代码为 cve-2021-3493.c 后在Linux上使用gcc进行编译,生成cve-2021-3494可执行文件

gcccve-2021-3493.c -ocve-2021-3493

image-20210701014022747

3.查看当前用户信息,运行exp后再查看用户信息

image-20210701014454593

可以看到运行脚本后开启的shell已经是root用户权限的shell了,提权成功,此时我们可以通过root权限的shell来对目标进行任意操作。

我们知道 user namespace(用户名字空间)主要起对用户和用户组进行隔离的作用,user namespace一个特定的目标就是允许一个进程在容器中的操作拥有root特权,与此同时,在托管容器的宿主机上是一个无特权的正常进程。

而在该EXP的原理就是通过修改 user namespace 使其在另一个名字空间下具有root权限,从而可以挂载overlay,然后再利用挂载的overlay拷贝magic可执行文件,由于当前修改后所在的名字空间有超级权限,就可以直接设置capability,来赋予magic文件root权限,然后运行magic,此时进程就已经被赋予 all + eip的权限,然后就能进行 setuid(0) setgid(0) 的提权操作,从而达到拿root权限shell的目的。

image-20210701173659796

0x05 修复建议

1)更新系统软件包版本;

可参考供应商公告,如下链接所示。

https://ubuntu.com/security/notices/USN-4915-1

https://ubuntu.com/security/notices/USN-4916-1

https://ubuntu.com/security/notices/USN-4917-1

2)在Linux 5.11中,对的调用 cap_convert_nscap 已移入 vfs_setxattr,更新Linux内核至5.11则不会再被利用。

来源:freebuf.com 2021-07-13 10:34:31 by: 17608406504

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