前言

本文将介绍如何绕过KASLR以及如何提权利用。

KASLR绕过

可以利用byteorder操作加上netlink组订阅可以泄露rule中的handle字段。该方法应该是可以用来泄露kernel基地址的，但是作者还提出另一种方法进行泄露。应该是为了提权利用做铺垫。

由于发现已经泄露的模块的基地址，因此可以利用模块地址伪造表达式。

作者找到了range表达式，用于伪造其余表达式。总大小为0x23。并且表达式是八字节对齐的，因此该结构体会占用0x28字节。

struct nft_range_expr {
    struct nft_data     data_from;
    struct nft_data     data_to;
    u8          sreg;
    u8          len;
    enum nft_range_ops  op:8;
};

具体的布局如下

可以看到data_from与data_to都是从用户态中传递过去的数据，因此我们可以在这些区域内伪造表达式，这有点像在CTF中，我们泄露了堆块基址后，随意伪造堆块。

由于我们有0x28字节的空间，但是实际能够操作的空间是data_from与data_to两段，即0x20的空间大小。因此我们需要挑选小于0x20的规则表达式进行伪造，并且能够执行泄露功能的。

这里作者选用了byteorder表达式，可以看到该表达式在对齐后只占用八字节。

struct nft_byteorder {
    u8          sreg;
    u8          dreg;
    enum nft_byteorder_ops  op:8;
    u8          len;
    u8          size;
};

构造后，可以发现还有八字节的data_to没有用，但是并不能直接丢弃不适用，因为在调用完byteorder操作后还需要继续执行其他规则表达式。

但是其他表达式都是需要大于0x8的，毕竟一个操作指针就占用八字节了，此时作者选用了meta表达式。可以看到meta表达式也只用到了三个字节，刚好对应range表达式的sreg、len以及op。

struct nft_meta {
    enum nft_meta_keys  key:8;
    u8          len;
    union {
        u8      dreg;
        u8      sreg;
    };
};

meta表达式的操作如下，在meta表达式中meta->key执行具体的操作，如[1]，但是若该值是非法值则会执行[2]，可以看到该meta表达式仅会抛出异常，但是不会终止运行，这就说明即使meta->key是非法值也不会影响后续规则表达式的正常执行。

File: linux-5.19\net\netfilter\nft_meta.c
418: void nft_meta_set_eval(const struct nft_expr *expr,
419:               struct nft_regs *regs,
420:               const struct nft_pktinfo *pkt)
421: {
422:    const struct nft_meta *meta = nft_expr_priv(expr);
423:    struct sk_buff *skb = pkt->skb;
424:    u32 *sreg = &regs->data[meta->sreg];
425:    u32 value = *sreg;
426:    u8 value8;
427: 
428:    switch (meta->key) { ----> [1]
429:    case NFT_META_MARK:
430:        skb->mark = value;
431:        break;
432:    case NFT_META_PRIORITY:
433:        skb->priority = value;
434:        break;
435:    case NFT_META_PKTTYPE:
436:        value8 = nft_reg_load8(sreg);
437: 
438:        if (skb->pkt_type != value8 &&
439:            skb_pkt_type_ok(value8) &&
440:            skb_pkt_type_ok(skb->pkt_type))
441:            skb->pkt_type = value8;
442:        break;
443:    case NFT_META_NFTRACE:
444:        value8 = nft_reg_load8(sreg);
445: 
446:        skb->nf_trace = !!value8;
447:        break;
448: #ifdef CONFIG_NETWORK_SECMARK
449:    case NFT_META_SECMARK:
450:        skb->secmark = value;
451:        break;
452: #endif
453:    default:
454:        WARN_ON(1); ---->[2]
455:    }
456: }

因此第二个伪造的表达式也找到了，就是meta表达式。由于我们直接伪造了规则表达式，因此不会进行寄存器参数的校验，只要选择内核地址选择泄露即可。

这里简单说一下伪造的规则头，此时的len需要设置为0x20以及islast需要设置为0。

最后泄露的效果如下，即使内核已经抛出了异常，但是不会影响后续表达式的正常执行。

提权利用

既然可以随意伪造表达式，因此我们可以伪造payload表达式。

struct nft_payload {
    enum nft_payload_bases  base:8;
    u8          offset;
    u8          len;
    u8          dreg;
};

在regs下方存在着nft_do_chain函数返回地址，因此可以直接通过payload表达式将提权payload注入进来。

由于我们可以伪造payload表达式，因此注入的payload长度不受限，因此采用

• commit_creds(prepare_kernel_cred(0))，构造root凭证

• 接着利用find_task_by_vpid、init_nsproxy以及switch_task_namespaces切换命名空间。

• 最后利用蹦床swapgs_restore_regs_and_retrun_to_usermode返回到用户空间完成提权利用。

完整exp：https://github.com/h0pe-ay/Vulnerability-Reproduction/tree/master/CVE-2023-35001(nftables)