Трудноустраними уязвимости в GRUB2, позволяващи заобикаляне на UEFI Secure Boot

Разкритата е информация за 8 уязвимости в GRUB2, които позволяват да се заобиколи механизмът UEFI Secure Boot и да се стартира неизвършен код, например, да се внедри злонамерен софтуер, работещ на ниво бутloader или ядро.

Напомняме, че в повечето Linux дистрибуции за верифицирано зареждане в режим UEFI Secure Boot се използва малък междинен слой shim, заверен с цифров подпис от Microsoft. Този слой верифицира GRUB2 със собствен сертификат, което позволява на разработчиците на дистрибуции да не удостоверяват всяка актуализация на ядрото и GRUB в Microsoft. Уязвимостите в GRUB2 позволяват изпълнението на собствен код в етапа след успешната верификация на shim, но преди натоварването на операционната система, вмешавайки се в веригата на доверие при активен режим Secure Boot и получавайки пълен контрол върху последващия процес на зареждане, включително за зареждане на друга ОС, модифициране на компонентите на операционната система и заобикаляне на защитата Lockdown.

Както в случая с уязвимостта BootHole от миналата година, за блокиране на проблема не е достатъчно да се обнови буутлоадерът, тъй като атакуващият, независимо от използваната операционна система, може да компрометира UEFI Secure Boot, използвайки зареждащ носител със стара уязвима версия на GRUB2, заверена с цифров подпис. Проблемът се решава само с обновяване на списъка с отзовани сертификати (dbx, UEFI Revocation List), но в този случай ще се загуби възможността за използване на стари инсталационни носители с Linux.

На системи с фърмуер, в които е обновен списъкът на отзованите сертификати, в режим UEFI Secure Boot ще могат да се зареждат само обновени версии на Linux дистрибуции. Дистрибуциите ще трябва да актуализират инсталаторите, буутлоадерите, пакети с ядрата, fwupd фърмуери и shim слоя, генерирайки нови цифрови подписи за тях. Потребителите ще трябва да обновят инсталационните образи и другите зареждащи носители, както и да заредят списъка с отзовани сертификати (dbx) във фърмуера UEFI. До обновяването на dbx в UEFI системата остава уязвима, независимо от инсталираните актуализации в ОС. Статусът на отстраняване на уязвимостите може да се оцени на тези страници: Ubuntu, SUSE, RHEL, Debian.

С целите за разрешаване на проблемите, които възникват при разпространение на отзовани сертификати, в бъдеще ще бъде внедрен механизъм SBAT (UEFI Secure Boot Advanced Targeting), чиято поддръжка е реализирана за GRUB2, shim и fwupd, и от следващите актуализации ще замества функционалността, предоставяна от пакета dbxtool. SBAT е разработен съвместно с Microsoft и предполага добавяне на нови метаданни в изпълнимите файлове на UEFI компонентите, които включват информация за производителя, продукта, компонента и версията. Указаните метаданни се подписват цифрово и могат допълнително да бъдат включени в списъците с разрешени или забранени компоненти за UEFI Secure Boot. По този начин SBAT ще позволи манипулиране на версионните номера на компонентите при отзоваване, без необходимо перегенериране на ключовете за Secure Boot и без формулиране на нови подписи за ядро, shim, grub2 и fwupd.

Установени уязвимости:

• CVE-2020-14372 — с помощта на командата acpi в GRUB2, привилегирован потребител на локалната система може да зареди модифицирани таблици ACPI, поставяйки SSDT (Secondary System Description Table) в директорията /boot/efi и променяйки настройките в grub.cfg. Независимо от активната защита на Secure Boot, предложеното SSDT ще бъде изпълнено от ядрото и може да се използва за деактивиране на защитата LockDown, която блокира обходните пътища на UEFI Secure Boot. В резултат на това атакуващият може да осигури зареждането на свой модул на ядрото или изпълнението на код чрез механизма kexec, без проверка на цифровата подписка.
• CVE-2020-25632 — достъп до вече освободена област на паметта (use-after-free) в реализацията на командата rmmod, проявяваща се при опит за разтоварване на всякакъв модул без да се вземат предвид свързаните с него зависимости. Уязвимостта не изключва създаването на експлоит, който може да доведе до изпълнение на код, заобикалящ верификацията на Secure Boot.
• CVE-2020-25647 — записване извън границите на буфера в функцията grub_usb_device_initialize(), извиквана при инициализация на USB устройства. Проблемът може да бъде експлоатиран чрез свързване на специално подготвено USB устройство, което представя параметри, размерите на които не съответстват на размера на буфера, отделен за структурите на USB. Атакуващият може да постигне изпълнението на код, не верифициран в Secure Boot, чрез манипулации с USB устройства.
• CVE-2020-27749 — препълване на буфера в функцията grub_parser_split_cmdline(), което може да бъде предизвикано от задаване на променливи в командния ред на GRUB2 с размер над 1 КБ. Уязвимостта позволява изпълнение на код, заобикалящ Secure Boot.
• CVE-2020-27779 — командата cutmem дава възможност на атакуващия да изтрие диапазон адреси от паметта, за да заобиколи Secure Boot.
• CVE-2021-3418 — промените в shim_lock създадоха допълнителен вектор за експлоатация на уязвимостта от миналата година CVE-2020-15705. При инсталиране в dbx на сертификат, използван за подписване на GRUB2, GRUB2 позволяваше да се зареди всяко ядро директно без проверка на подписа.
• CVE-2021-20225 — възможност за запис на данни извън буфера при изпълнение на команди с много опции.
• CVE-2021-20233 — възможност за запис на данни извън границата на буфера поради неправилен расчет на размера на буфера при използване на кавички. При изчисляването на размера се предполагаше, че за екраниране на единична кавичка са необходими три символа, докато всъщност са нужни четири.

Източник: opennet.ru