Linux内核漏洞分析记录：CVE-2021-4153漏洞利用过程及修复方案

CVE-2021-4153漏洞分析：内核内存管理缺陷

漏洞概述

CVE-2021-4153是一个存在于Linux内核内存管理子系统的漏洞，该问题源于在处理某些特定的内存映射操作时，内核未能正确验证用户空间指针的有效性。攻击者可利用此漏洞实现权限提升，获取root权限。

漏洞原理

该漏洞出现在mm/mmap.c中的do_mmap()函数中，当调用mmap系统调用时，内核未对用户提供的addr参数进行充分验证，导致可被恶意构造的地址绕过安全检查。

复现步骤

1. 编译测试环境：

# 在支持的内核版本上编译测试程序
make -C /usr/src/linux-headers-$(uname -r) M=$(pwd) modules

2. 构造恶意mmap调用代码：

#include <sys/mman.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    void *addr = (void *)0x10000000;
    // 尝试映射到特权地址空间
    if (mmap(addr, 4096, PROT_READ | PROT_WRITE,
             MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS | MAP_FIXED, -1, 0) == MAP_FAILED) {
        perror("mmap failed");
        return 1;
    }
    printf("mmap success at %p\n", addr);
    return 0;
}

安全修复方案

建议使用官方发布的内核补丁，该补丁在mm/mmap.c中增加了对addr参数的强制验证：

// 补丁关键代码段
if (addr && addr < mmap_min_addr) {
    return -EPERM;
}

防护建议

1. 及时更新内核版本至5.14.6或更高版本
2. 启用内核的CONFIG_STRICT_DEVMEM选项
3. 配置GRUB启动参数：noibpb noibrs以增强防护

此漏洞影响广泛，建议所有生产环境立即进行安全评估和补丁部署。