Linux内核蓝牙协议栈误差（BleedingTooth）使用剖析与复现
宣布时间 2021-04-16误差概述
2020年10月 ，谷歌清静研究职员披露了三个Linux内核蓝牙协议栈误差 ，可导致远程代码执行 ，被称为BleedingTooth 。这三个误差中 ，一个是堆溢出 ，编号为CVE-2020-24490 ；另一个是类型混淆 ，编号为CVE-2020-12351 ，最后一个是信息泄露 ，编号为CVE-2020-12352 。克日 ，谷歌清静研究职员又披露了BleedingTooth中CVE-2020-12351和CVE-2020-12352组合的误差使用及细节 ，并在蓝牙4.0下 ，实现了零点击远程代码执行 。
误差剖析
CVE-2020-12351
该误差泛起在net/bluetooth/l2cap_core.c中 。l2cap_recv_frame()是剖析和处置惩罚l2cap协议数据包的函数 。代码实现如下所示：
获取通道cid和l2cap数据包长度len 。代码实现如下所示：
凭证差别的通道cid ，进入差别的子历程举行处置惩罚 ，进入l2cap_data_channel()函数 。代码实现如下所示：
首先 ，通过cid找到通道chan ；若是没有找到 ，判断cid是否为L2CAP_CID_A2MP ；若是是 ，挪用a2mp_channel_create()建设一个新的通道chan 。a2mp_channel_create()函数实现如下所示：
挪用amp_mgr_create()建设mgr ，在amp_mgr_create()函数中 ，代码实现如下所示：
挪用a2mp_chan_open()建设通道chan ，该函数将初始化一部分数据 ，代码实现如下所示：
如将chan->mode初始化为L2CAP_MODE_ERTM 。chan->data赋值为mgr ，类型为struct amp_mgr 。乐成建设a2mp通道返回到l2cap_data_channel()中 ，代码实现如下所示：
凭证chan->mode的差别 ，进入差别的data处置惩罚子历程 ，当mode为L2CAP_MODE_ERTM和L2CAP_MODE_STREAMING时 ，进入l2cap_data_rcv()函数中 ，代码实现如下所示：
该if条件中 ，会挪用sk_filter()函数 ，此时chan->data为参数 。而sk_filter()函数界说如下所示：
第一个参数类型为struct sock ，而chan->data类型为struct amp_mgr ，爆发类型混淆 。
CVE-2020-12352
该误差是泛起在a2mp协议中 ，误差代码位于net/bluetooth/a2mp.c ，多个函数使用未初始化的结构体 ，将数据返回到用户层 ，导致信息泄露 ，可泄露内核栈上的内存数据 。误差原理较为简朴 ，以a2mp_getinfo_req()函数为例 ，该函数是响应getinfo请求时挪用的 ，代码实现如下所示：
行304 ，通过req->id获取hdev ，若是不保存hdev或hdev->type不是HCI_AMP ，进入if语句中 ，界说struct a2mp_info_rsp类型的 rsp ，该结构体界说如下所示：
其只使用了rsp.id和rsp.status ，其他的数据域未使用也未初始化 ，可以泄露16字节数据 ，然后挪用a2mp_send()函数将响应包发送到用户层 ，泄露内存数据 。
CVE-2020-24490
该误差只能在bluetooth 5.0下触发 ，在bluetooth 5.0之前 ，HCI举行广播的最大数据长度为0x1F ，0x20-0xFF保存 。如下所示：
在bluetooth 5.0中 ，该length最大扩展到229字节 。如下所示：
该误差代码位于net/bluetooth/hci_event.c中 ，在处置惩罚HCI_LE_Extended_Advertising_Report事务中 ，未判断广播数据长度最大值 ，后续拷贝广播Data导致溢出 。挪用历程如下所示：
process_adv_report()函数处置惩罚广播数据 ，将广播数据拷贝到发明的装备中 ，代码实现如下所示：
挪用store_pending_adv_report()函数 ，该函数实现广播数据拷贝 ，代码实现如下所示：
其中 ，discovery_state结构体界说如下所示：
last_adv_data数据巨细为HCI_MAX_AD_LENGTH ，共31字节 ，当执行memcpy时爆发溢出 。
使用剖析与复现
控制代码执行流程
前文剖析到CVE-2020-12351类型混淆是在sk_filter()函数中爆发的 ，sk_filter()函数挪用sk_filter_trim_cap()函数 ，该函数代码实现如下：
该函数第一个参数为sk ，参数类型为sock结构体 ，这部分代码中对sk和skb的检查容易绕过 。接下来要害代码如下所示：
行113 ，对sk->sk_filter举行解引用 ，若是乐成获取filter指针 ，进入行115 。行119 ，挪用bpf_prog_run_save_cb()函数 ，参数划分为filter->prog和skb ，该函数代码实现如下所示：
然后 ，行676 ，挪用__bpf_prog_run_save_cb()函数 ，该函数实现代码如下：
接着 ，行662 ，挪用BPF_PROG_RUN(prog,skb) ，该函数界说为一个宏 ，实现代码如下所示：
一起挪用下来 ，最终会挪用到红框中的代码 ，简化一下挪用历程为：
sk->sk_filter->prog->bpf_func(skb, sk->sk_filter->prog->insnsi) 。因此 ，只要控制sk->sk_filter就可以控制执行流程 。
堆喷占位
函数sk_filter()的第一个参数类型为struct sock ，而现实传入的参数类型为struct amp_mgr ，可以接纳堆喷128巨细的内存块举行占位 ，伪造amp_mgr 工具 。这里有个问题 ，sk->sk_filter在sock中的偏移为0x110 ，而amp_mgr结构体巨细为0x70 ，偏移已经凌驾了规模 。要解决这个问题 ，这里可以接纳如下巧妙的堆喷结构：
结构体amp_mgr在kmalloc-128类型的slub中被分派 ，从第三个块最先 ，amp_mgr结构体偏移0x10处 ，可以被伪造成sk_filter ，便可以知足sk对sk_filter域的解引用 ，并且可控 。
结构载荷
通过堆喷占位控制代码执行流程后 ，接下来就是结构攻击载荷 �？梢越幽啥雅�1024巨细的内存块去伪造l2cap_chan工具 ，由于结构体巨细为792 ，正好落在kmalloc-1024 slub块中 ，并且a2mp通道也属于l2cap通道中 ，释放a2mp通道时 ，l2cap通道也将被释放 ，操控起来较为无邪 ，最终结构如下所示：
泄露l2cap_chan工具地址
通过堆喷结构和建设释放l2cap_chan通道等一系列操作后 ，可能保存一个指向kmalloc-1024内存块地址的l2cap_chan工具 ，可以通过CVE-2020-12352误差泄露一个内核栈上面的内核地址 ，如下图中红框所示：
通过该内地地址减去一个0x110偏移便可以找到一个l2cap_chan工具地址 ，可以通过amp_mgr结构体内存地址检查一下是否准确 ，由于amp_mgr结构体偏移0x18处为l2cap_chan指针 ，如下图中红框所示：
乐成泄露l2cap_chan工具地址后 ，然后去填充amp_mgr结构体偏移0x10处的数据域 。
复现测试
我们在ubuntu 5.4.0-26-generic系统下复现测试误差使用 ，执行历程如下：
乐成反弹root级shell ，如下所示：
参考链接：
[1]https://google.github.io/security-research/pocs/linux/bleedingtooth/writeup
[2]https://github.com/google/security-research/security/advisories/GHSA-ccx2-w2r4-x649
[3]https://github.com/google/security-research/security/advisories/GHSA-7mh3-gq28-gfrq
[4]https://github.com/google/security-research/security/advisories/GHSA-h637-c88j-47wq
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