二进制漏洞分析-32.华为TrustZone CHINADRM_COMMON_TA漏洞

此通报包含有关以下漏洞的信息：

CVE-2021-40052 漏洞-2021-40052 CencDecrypt 中的目标大小错误memcpy_s
HWPSIRT-2021-27669 访问全局变量时缺少锁定
HWPSIRT-2021-11381 初始化前打开会话
HWPSIRT-2021-11309 会话 ID 是指针

我们发现 3 个影响华为CHINADRM_COMMON_TA的漏洞，这些漏洞可导致以 S-EL0 身份执行的可信应用程序遭到入侵：

访问全局变量时缺乏锁定，导致双重释放和释放后使用问题
在初始化之前可以打开会话，从而导致空指针取消引用
会话 ID 是指针，导致堆指针信息泄露

我们还发现了一个影响华为CHINADRM_COMMON_TA可信应用程序的其他错误：

中的目标大小错误，导致潜在的 ION 缓冲区溢出memcpy_sCencDecrypt

访问全局变量时缺少锁定¶

正如加载 trustlet 时在日志中显示的那样，它是多会话。因此，在访问或修改全局变量时必须格外小心。不幸的是，这个 trustlet 没有做任何形式的锁定，所以出现了许多竞争条件问题。

[GTask] TA name: CHINADRM_COMMON_TA, UUID: 95b9ad1e, ELF: 361867, stack: 300000, heap: 1179648, multi session: True, keepalive: False, singleInstance: True

如下面的代码片段所示，访问会话列表时不会进行锁定。

int g_sessions_count;      /* in the BSS */
list_head g_sessions_list; /* in the BSS */

int CDRMC_FindSession(container_t *container, session_t **session_p) {
    // ...
    if (g_sessions_count && container) {
        if (list_contains(&container->list, &g_sessions_list)) {
            *session_p = container->session;
            return 0;
        } else { /* ... */ }
    } else {
        // ...
        return -1;
    }
    // ...
}

因此，可能会出现两个内核位于同一指令窗口中的争用条件，从而导致会话被释放两次。CDRMC_CloseSession

注意：也可以触发释放后使用，让一个内核使用会话（读取或写入会话），而另一个内核释放会话。

int CDRMC_CloseSession(container_t *container) {
    // ...
    if (CDRMC_FindSession(container, &session)) { /* ... */ }
    /* --- start of the race window --- */
    if (container->session) {
        LicenseExtractInfoCleanup(&container->session->inner);
        CDRMR_SecureMemory_Free(container->session);
        container->session = NULL;
    }
    /* ---  end of the race window  --- */
    list_del(&container->list);
    CDRMR_SecureMemory_Free(container);
    --g_sessions_count;
    // ...
}

触发此双重释放的概念证明会导致以下崩溃：

[HM] [ERROR][228]unmap errno = 22
[HM] ERROR: free: __munmap return code= -1
[HM] ERROR: free: double free
[HM] Dump SPI notification entries:
[HM] ----------
[HM] Stats: SHADOW.tx=0 SHADOW.rx=0 WAKEUP.tx=467 WAKEUP.rx=467
[HM] Stats: SET_AFFINITY.tx=0 SET_AFFINITY.rx=0
[HM] Dump current threads:
[HM] ---------
[HM] CPU0: name=/teesmcmgr.elf
[HM] ctx_map[ta=0/0 ca=0/0 target=0/0 exit=0/0]
...

这种缺乏锁定是所有全局变量所共有的。例如，也可以通过、、各种证书缓存等而不是会话列表来利用它。g_cipherHandleg_cencCipherHandle

初始化前打开会话¶

全局会话列表在函数（命令 ID #1）中初始化。如果未显式调用此命令，则列表将处于未初始化状态。CDRMC_Initialize

int g_sessions_count;      /* in the BSS */
list_head g_sessions_list; /* in the BSS */

int CDRMC_Initialize() {
    // ...
    INIT_LIST_HEAD(&g_sessions_list);
    g_sessions_count = 0;
    // ...
}

顾名思义，该函数可用于打开会话。它首先调用以确保存储在中的值还不是有效的会话。如果找不到会话或列表为空（即），此函数将返回 -1。由于错误路径仅在返回 0 时才被采用，因此即使列表未初始化，也会继续执行。因此，新分配的会话容器的指针将为 NULL 并递增。这在以后可能会导致 null 指针取消引用。CDRMC_OpenSessionCDRMC_FindSessioncontainer_pg_sessions_count == 0CDRMC_FindSessionCDRMC_OpenSessionnextg_sessions_count

[GTask] TA name: CHINADRM_COMMON_TA, UUID: 95b9ad1e, ELF: 361867, stack: 300000, heap: 1179648, multi session: True, keepalive: False, singleInstance: True
1

例如，可以使用函数中的调用（命令 ID #0x29）触发 null 指针取消引用。CDRMC_FindSessionCDRMS_SetPolicy

[GTask] TA name: CHINADRM_COMMON_TA, UUID: 95b9ad1e, ELF: 361867, stack: 300000, heap: 1179648, multi session: True, keepalive: False, singleInstance: True
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触发此空指针取消引用的概念证明会导致以下崩溃：

[HM] [ERROR][2171]vmem_as_ondemand_prepare failed
[HM] [ERROR][2496]process 1e00000028 (tid: 40) data abort: 
[HM] [ERROR][2498]Bad memory access on address: 0x0, fault_code: 0x92000006
[HM] 
[HM] Dump task states for tcb
[HM] ----------
[HM]     name=[CHINADRM_COMMON] tid=40 is-idle=0 is-curr=0
[HM]     state=BLOCKED@MEMFAULT sched.pol=0 prio=46 queued=1
[HM]     aff[0]=ff
[HM]     flags=1000 smc-switch=0 ca=7849 prefer-ca=7849
[HM] Registers dump:
[HM] ----------
[HM] 32 bits userspace stack dump:
[HM] ----------
[HM] <CDRMC_FindSession+0x3c/0xdc>
[HM] <CDRMS_SetPolicy>+0xd0/0x1fc
[HM] <CDRMS_SetPolicy>+0xd0/0x1fc
[HM] <TA_InvokeCommandEntryPoint>+0x31c/0x1358
[HM] <tee_task_entry>+0x398/0xcd4
[HM] Dump task states END

会话 ID 是指针¶

CA 用来引用会话的会话 ID 是指向结构的堆分配实例的指针。此结构在中分配，指针在第一个值的第一个值中返回给 CA。CDRMC_OpenSessionTEE_Param

[GTask] TA name: CHINADRM_COMMON_TA, UUID: 95b9ad1e, ELF: 361867, stack: 300000, heap: 1179648, multi session: True, keepalive: False, singleInstance: True
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在运行第一个概念验证代码时，我们确实可以观察到返回给 CA 的指针：

Session = 1014db0 (retval = 0)

此信息泄漏可能会派上用场，例如在利用会话列表中的 UAF 时。

目标大小错误`memcpy_sCencDecrypt`¶

该函数包含多个调用。其中一些具有不正确的目标大小参数。例如，在上面的代码片段中显示的不正确情况下，目标大小应考虑到值将被复制到。CencDecryptmemcpy_s*decrypt->outbuf_len_p - offsetoffsetdecrypt->outbuf

我们没有尝试触发此错误，但它可能导致映射的 ION 缓冲区中的缓冲区溢出。

受影响的设备¶

我们验证了这些漏洞是否影响了以下设备：

麒麟990：P40 专业版（ELS）

请注意，其他型号可能已受到影响。

补丁¶

名字	严厉	CVE漏洞	补丁
访问全局变量时缺少锁定	低	不适用	固定
初始化前打开会话	低	不适用	固定
会话 ID 是指针	低	不适用	固定
目标大小错误`memcpy_sCencDecrypt`	高	CVE-2021-40052 漏洞-2021-40052	2022 年 8 月