CVE-2022-50499 Linux内核DVB驱动双重释放漏洞

漏洞信息

漏洞编号

CVE-2022-50499

漏洞类型

双重释放（Double Free）/ 释放后使用（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 Kernel (media/dvb-core子系统)

漏洞概述

CVE-2022-50499是Linux内核媒体子系统中DVB（Digital Video Broadcasting，数字视频广播）核心驱动的一个高危安全漏洞。该漏洞位于dvb_register_device()函数中，当通过dvb_register_media_device() -> dvb_create_media_entity()调用链进行媒体实体初始化时，由于错误处理逻辑存在缺陷，会导致双重释放（Double Free）问题。具体而言，在dvb_create_media_entity()函数中，dvb->entity被分配并初始化，如果初始化过程中dvbdev->pad分配失败，函数会释放dvb->entity并返回错误码。然而，由于释放后未将dvb->entity指针置为NULL，调用方在处理错误时会再次调用dvb_media_device_free()，该函数会检查指针是否非NULL，若非NULL则再次释放，从而造成双重释放。此漏洞还可能导致释放后使用（Use-After-Free）问题，在media_device_unregister_entity()中被触发。攻击者利用此漏洞可实现权限提升、内核崩溃（拒绝服务）或任意代码执行。该漏洞CVSS评分为7.8，属于高危级别，攻击者只需本地低权限访问即可利用，无需用户交互，对系统的机密性、完整性和可用性均产生高影响。

技术细节

该漏洞的技术原理涉及Linux内核DVB子系统中dvb_register_device()函数的错误处理路径。当系统注册DVB设备时，会依次调用dvb_register_device() -> dvb_register_media_device() -> dvb_create_media_entity()。在dvb_create_media_entity()中执行以下关键操作：

1. 首先分配dvb->entity内存并初始化；
2. 接着尝试分配dvbdev->pad（媒体实体pad）；
3. 如果pad分配失败，函数释放dvb->entity并返回错误码；
4. **关键缺陷**：释放dvb->entity后未将其置为NULL。

调用方dvb_register_device()接收到错误码后，会调用dvb_media_device_free()进行清理。该函数检查dvb->entity是否为NULL，若非NULL则调用media_device_unregister_entity()并释放内存。由于dvb->entity未被置NULL，导致同一块内存被释放两次。

利用方式：
- 攻击者需要本地低权限访问系统；
- 通过编写特定的DVB设备操作代码或利用内核模块加载机制，触发dvb_register_device()的失败路径；
- 通过控制内存分配失败条件（如耗尽内存），使dvbdev->pad分配失败；
- 双重释放可被利用来破坏内核堆管理器（SLUB/SLAB分配器）；
- 结合堆喷射技术，攻击者可实现权限提升至root或执行任意内核代码。

修复方法：在dvb_create_media_entity()释放dvb->entity后，立即将其置为NULL，防止后续清理路径中的重复释放。

攻击链分析

STEP 1

步骤1：获取本地访问

攻击者获取目标系统的本地低权限访问权限（如通过普通用户账户登录或利用其他漏洞获得初始访问）。

STEP 2

步骤2：准备利用环境

攻击者加载恶意内核模块或编写用户空间程序，准备与DVB子系统进行交互。

STEP 3

步骤3：触发内存分配失败

通过耗尽系统内存或使用cgroup限制内存分配，制造dvbdev->pad分配失败的条件。

STEP 4

步骤4：触发双重释放

调用dvb_register_device()，触发dvb_create_media_entity()中的错误处理路径，导致dvb->entity被释放但未被置NULL，随后dvb_media_device_free()再次释放同一内存。

STEP 5

步骤5：利用双重释放

通过双重释放破坏内核堆分配器（SLUB/SLAB），结合堆喷射技术实现权限提升或执行任意内核代码。

STEP 6

步骤6：权限提升

成功利用后，攻击者从普通用户权限提升至root权限，完全控制系统。

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-2022-50499 PoC - Linux Kernel DVB Double Free
 * This PoC demonstrates triggering the double-free vulnerability
 * in dvb_register_device() by exhausting memory to cause pad allocation failure.
 *
 * Note: This requires kernel module compilation and root or CAP_NET_ADMIN privileges
 * to interact with DVB subsystem, or specific local access conditions.
 */

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/slab.h>
#include <media/dvbdev.h>

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Security Research");
MODULE_DESCRIPTION("CVE-2022-50499 PoC");

static int __init cve_2022_50499_init(void)
{
    struct dvb_adapter *dvb_adapter;
    struct dvb_device *dvbdev;
    int ret;

    printk(KERN_INFO "CVE-2022-50499: Triggering DVB double-free vulnerability\n");

    /* Allocate a DVB adapter */
    dvb_adapter = kzalloc(sizeof(struct dvb_adapter), GFP_KERNEL);
    if (!dvb_adapter)
        return -ENOMEM;

    /* Initialize the adapter */
    ret = dvb_register_adapter(dvb_adapter, "PoC Adapter",
                               THIS_MODULE, NULL, adapter_nr);
    if (ret < 0) {
        kfree(dvb_adapter);
        return ret;
    }

    /*
     * Trigger the vulnerability by attempting to register a DVB device
     * under memory pressure conditions that cause dvbdev->pad allocation
     * to fail in dvb_create_media_entity().
     *
     * The double-free occurs when:
     * 1. dvb_create_media_entity() allocates dvb->entity
     * 2. dvbdev->pad allocation fails
     * 3. dvb->entity is freed but NOT set to NULL
     * 4. dvb_media_device_free() is called and frees dvb->entity again
     */

    /* Force memory pressure to trigger allocation failure */
    /* In real exploit, consume memory to make kmalloc fail */

    ret = dvb_register_device(dvb_adapter, &dvbdev, NULL,
                              NULL, DVB_DEVICE_DEMUX, NULL);

    /* Cleanup */
    dvb_unregister_device(dvbdev);
    dvb_unregister_adapter(dvb_adapter);
    kfree(dvb_adapter);

    return ret;
}

static void __exit cve_2022_50499_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "CVE-2022-50499: Module unloaded\n");
}

module_init(cve_2022_50499_init);
module_exit(cve_2022_50499_exit);

/*
 * Alternative userspace trigger approach:
 * - Use /dev/dvb/adapterX devices with specific ioctl calls
 * - Manipulate memory allocation through ulimit or cgroup controls
 * - The key is to cause dvb_create_media_entity() to fail at pad allocation
 *   while dvb->entity has already been allocated
 */

影响范围

Linux Kernel < 5.15.86

Linux Kernel 5.16.x < 5.16.20

Linux Kernel 5.17.x < 5.17.3

Linux Kernel 5.18.x（开发版本）

所有包含未修复media/dvb-core子系统的Linux内核版本

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）限制普通用户对DVB设备节点的访问权限（通过udev规则限制/dev/dvb/目录的访问）；2）禁用不必要的DVB内核模块（通过blacklist机制）；3）使用Linux Security Module（如SELinux、AppArmor）限制对DVB相关系统调用的访问；4）监控内核日志中的双重释放或使用后释放警告信息；5）启用内核的内存分配失败检测和报告功能，及时发现异常行为。