CVE-2025-37782漏洞分析与复现技术文档

1. 环境配置

1.1 系统要求

• Linux系统
• 启用内核编译选项：HFS_FS和HFSPLUS_FS

1.2 磁盘准备

1. 创建磁盘镜像文件：

qemu-img create -f raw disk1.img 1G

2. 在QEMU中挂载磁盘设备

3. 初始化磁盘（无需分区）：

mkfs.hfsplus /dev/vda
mount /dev/vda /mnt

2. 前置知识

2.1 HFS与HFS+文件系统

• HFS：Mac OS默认文件系统，可在Linux中读写
  • 特点：
    • 支持大文件
    • 使用B树结构管理文件和目录
    • 提供文件权限和访问控制
• HFS+：HFS升级版
  • 支持更大的文件和分区
  • 提供更高级的特性

2.2 HFS的B树结构

• 每个节点(node)包含多个page，用于存放：

  • record
  • key
  • entry
  • node信息

• 内存布局：

[节点信息][data...][...record]

• record信息从末尾开始逆序存放

• data信息从偏移14处正序存放

• 关键特性：

  • 只有叶子节点保存目录信息
  • 非叶子节点只保存子节点的最小键信息，用于索引
  • 最小键永远为偏移14处的第一个record

3. 漏洞分析

3.1 漏洞位置

• 问题函数：hfs_bnode_read_key和hfsplus_bnode_read_key
• 根本原因：未检查key_len导致溢出漏洞

3.2 漏洞触发流程

1. 创建目录时的调用链：

hfs_cat_create → hfs_brec_insert

• 插入两次record：
  1. 插入entry为目录名，key为空的brec
  2. 插入key为目录名，entry为cnid的brec

2. hfs_find_init初始化fd信息：

   • search_key大小为tree->max_key_len + 2
   • max_key_len固定为HFS_MAX_EXT_KEYLEN或HFS_MAX_CAT_KEYLEN(0x25)

3. 漏洞触发条件：

   • 当节点空间不足时，会调用hfs_bnode_split分裂节点
   • 分裂过程中未对新节点的record进行key_len检查
   • 直接读取新节点最小键值record到fd->search_key，可能导致溢出

3.3 漏洞利用关键点

• 通过修改磁盘文件直接控制key_len
• 常规访问会通过hfs_brec_keylen检查key_len
• 但分裂过程中访问的record不会被检查
• 构造特殊目录结构使非法record不被常规访问检查

4. 漏洞复现(POC)

4.1 准备步骤

1. 创建两个测试目录：

mkdir dir1
mkdir dir2

2. 使用hexedit修改磁盘文件：
   • 定位到节点结构
   • 确保目标record位于节点后半部分
   • 修改record的key_len为非法值(如将0x24改为0x64)

4.2 触发漏洞

创建特殊名称目录触发节点分裂：

mkdir 000000000000000000000000000000

4.3 预期结果

• 内核访问分裂后的新节点最小record
• 由于未检查key_len，导致search_key缓冲区溢出
• 可能造成内核崩溃或权限提升

5. 漏洞修复

5.1 官方补丁

• 在hfs_bnode_read_key和hfsplus_bnode_read_key中添加key_len检查

5.2 完整修复建议

• 不仅应在读取时检查key_len
• 还应在节点分裂过程中对所有record进行验证
• 考虑在mount时验证磁盘上B树结构的完整性

6. 总结

1. 该漏洞是HFS/HFS+文件系统实现中的逻辑漏洞
2. 主要问题在于节点分裂过程中缺乏完整性检查
3. 利用需要：
   • 构造特殊目录结构
   • 直接修改磁盘文件
4. 漏洞影响：
   • 可能导致内核内存破坏
   • 潜在权限提升风险
5. 分析难点：
   • 补丁只解决了表面问题
   • 实际漏洞点隐藏在复杂的B树操作逻辑中
   • 需要深入理解HFS文件系统实现细节

7. 扩展思考

1. 类似文件系统实现中的其他潜在问题
2. 内核文件系统模块的通用安全加固方法
3. 磁盘数据验证在文件系统安全中的重要性
4. 复杂数据结构操作中的边界条件检查

8. 参考资源

1. 官方漏洞公告：CVE-2025-37782
2. Linux内核源码：fs/hfs/ 和 fs/hfsplus/
3. HFS/HFS+文件系统规范文档
4. Linux内核B树实现原理