seccomp_unotify.2: A cookie check is also required after reading target's memory
commita46a1879c5110bda6fc1f3ef5990e04f252c2592
authorMichael Kerrisk <mtk.manpages@gmail.com>
Thu, 29 Oct 2020 18:41:22 +0000 (29 19:41 +0100)
committerMichael Kerrisk <mtk.manpages@gmail.com>
Wed, 9 Jun 2021 22:40:17 +0000 (10 10:40 +1200)
treefe4023605b968411c2d937a6670798aae72a27f3
parent8742c19c9f520d04e4a00eef6c31baaebfa6d919
seccomp_unotify.2: A cookie check is also required after reading target's memory

Quoting Jann Horn:

[[
As discussed at
<https://lore.kernel.org/r/CAG48ez0m4Y24ZBZCh+Tf4ORMm9_q4n7VOzpGjwGF7_Fe8EQH=Q@mail.gmail.com>,
we need to re-check checkNotificationIdIsValid() after reading remote
memory but before using the read value in any way. Otherwise, the
syscall could in the meantime get interrupted by a signal handler, the
signal handler could return, and then the function that performed the
syscall could free() allocations or return (thereby freeing buffers on
the stack).

In essence, this pread() is (unavoidably) a potential use-after-free
read; and to make that not have any security impact, we need to check
whether UAF read occurred before using the read value. This should
probably be called out elsewhere in the manpage, too...

Now, of course, **reading** is the easy case. The difficult case is if
we have to **write** to the remote process... because then we can't
play games like that. If we write data to a freed pointer, we're
screwed, that's it. (And for somewhat unrelated bonus fun, consider
that /proc/$pid/mem is originally intended for process debugging,
including installing breakpoints, and will therefore happily write
over "readonly" private mappings, such as typical mappings of
executable code.)

So, uuuuh... I guess if anyone wants to actually write memory back to
the target process, we'd better come up with some dedicated API for
that, using an ioctl on the seccomp fd that magically freezes the
target process inside the syscall while writing to its memory, or
something like that? And until then, the manpage should have a big fat
warning that writing to the target's memory is simply not possible
(safely).
]]

and
<https://lore.kernel.org/r/CAG48ez0m4Y24ZBZCh+Tf4ORMm9_q4n7VOzpGjwGF7_Fe8EQH=Q@mail.gmail.com>:

[[
The second bit of trouble is that if the supervisor is so oblivious
that it doesn't realize that syscalls can be interrupted, it'll run
into other problems. Let's say the target process does something like
this:

int func(void) {
  char pathbuf[4096];
  sprintf(pathbuf, "/tmp/blah.%d", some_number);
  mount("foo", pathbuf, ...);
}

and mount() is handled with a notification. If the supervisor just
reads the path string and immediately passes it into the real mount()
syscall, something like this can happen:

target: starts mount()
target: receives signal, aborts mount()
target: runs signal handler, returns from signal handler
target: returns out of func()
supervisor: receives notification
supervisor: reads path from remote buffer
supervisor: calls mount()

but because the stack allocation has already been freed by the time
the supervisor reads it, the supervisor just reads random garbage, and
beautiful fireworks ensue.

So the supervisor *fundamentally* has to be written to expect that at
*any* time, the target can abandon a syscall. And every read of remote
memory has to be separated from uses of that remote memory by a
notification ID recheck.

And at that point, I think it's reasonable to expect the supervisor to
also be able to handle that a syscall can be aborted before the
notification is delivered.
]]

Reported-by: Jann Horn <jannh@google.com>
Signed-off-by: Michael Kerrisk <mtk.manpages@gmail.com>
man2/seccomp_unotify.2