Al igual que los desinfectantes basados en LLVM para componentes del espacio del usuario, Android incluye con Kernel Address Sanitizer (KASan). KASan es una combinación de kernel y las modificaciones en el tiempo de compilación que dan como resultado un sistema instrumentado y simplificar el descubrimiento de errores y el análisis de la causa raíz.
KASan puede detectar muchos tipos de infracciones de memoria en el kernel. También puede detectar lecturas y escrituras fuera de límite en variables de pila, montón y globales, y puede detectar usos después de liberación y doble liberación.
Similar a ASan, KASan usa una combinación de instrumentación de funciones de memoria en el tiempo de compilación y la memoria paralela para realizar un seguimiento de los accesos a la memoria durante el tiempo de ejecución. En KASan, una octava del espacio de memoria del kernel está dedicada a la memoria shadow, determina si un acceso a la memoria es válido o no.
KASan es compatible con las arquitecturas x86_64 y arm64. Ha sido parte del kernel upstream desde la versión 4.0 y se adaptó a la versión basada en Android 3.18 kernels.
Además de KASan, kcov es otra modificación del kernel que sirve para y pruebas. kcov se desarrolló para permitir pruebas de fuzz guiadas por cobertura en el kernel. Mide la cobertura en términos de entradas de llamadas del sistema y es útil con fuzzing, como syzkaller.
Implementación
Para compilar un kernel con KASan y kcov habilitados, agrega las siguientes marcas de compilación a la configuración de compilación de tu kernel:
CONFIG_KASAN CONFIG_KASAN_INLINE CONFIG_TEST_KASAN CONFIG_KCOV CONFIG_SLUB CONFIG_SLUB_DEBUG CONFIG_CC_OPTIMIZE_FOR_SIZE
Además, quita lo siguiente:
CONFIG_SLUB_DEBUG_ON CONFIG_SLUB_DEBUG_PANIC_ON CONFIG_KASAN_OUTLINE CONFIG_KERNEL_LZ4
Luego, compila y escribe tu kernel en la memoria flash como de costumbre. El kernel KASan es considerablemente más grande que el original. Si es necesario, modifica los parámetros de inicio y del bootloader para tener esto en cuenta.
Después de escribir el kernel en la memoria flash, revisa los registros de inicio del kernel para ver si KASan está habilitado. y en ejecución. El kernel comenzará con información de mapas de memoria para KASan, por ejemplo:
... [ 0.000000] c0 0 Virtual kernel memory layout: [ 0.000000] c0 0 kasan : 0xffffff8000000000 - 0xffffff9000000000 ( 64 GB) [ 0.000000] c0 0 vmalloc : 0xffffff9000010000 - 0xffffffbdbfff0000 ( 182 GB) [ 0.000000] c0 0 vmemmap : 0xffffffbdc0000000 - 0xffffffbfc0000000 ( 8 GB maximum) [ 0.000000] c0 0 0xffffffbdc0000000 - 0xffffffbdc3f95400 ( 63 MB actual) [ 0.000000] c0 0 PCI I/O : 0xffffffbffa000000 - 0xffffffbffb000000 ( 16 MB) [ 0.000000] c0 0 fixed : 0xffffffbffbdfd000 - 0xffffffbffbdff000 ( 8 KB) [ 0.000000] c0 0 modules : 0xffffffbffc000000 - 0xffffffc000000000 ( 64 MB) [ 0.000000] c0 0 memory : 0xffffffc000000000 - 0xffffffc0fe550000 ( 4069 MB) [ 0.000000] c0 0 .init : 0xffffffc001d33000 - 0xffffffc001dce000 ( 620 KB) [ 0.000000] c0 0 .text : 0xffffffc000080000 - 0xffffffc001d32284 ( 29385 KB) ...
Y así es como se verá un error:
[ 18.539668] c3 1 ================================================================== [ 18.547662] c3 1 BUG: KASAN: null-ptr-deref on address 0000000000000008 [ 18.554689] c3 1 Read of size 8 by task swapper/0/1 [ 18.559988] c3 1 CPU: 3 PID: 1 Comm: swapper/0 Tainted: G W 3.18.24-xxx #1 [ 18.569275] c3 1 Hardware name: Android Device [ 18.577433] c3 1 Call trace: [ 18.580739] c3 1 [<ffffffc00008b32c>] dump_backtrace+0x0/0x2c4 [ 18.586985] c3 1 [<ffffffc00008b600>] show_stack+0x10/0x1c [ 18.592889] c3 1 [<ffffffc001481194>] dump_stack+0x74/0xc8 [ 18.598792] c3 1 [<ffffffc000202ee0>] kasan_report+0x11c/0x4d0 [ 18.605038] c3 1 [<ffffffc00020286c>] __asan_load8+0x20/0x80 [ 18.611115] c3 1 [<ffffffc000bdefe8>] android_verity_ctr+0x8cc/0x1024 [ 18.617976] c3 1 [<ffffffc000bcaa2c>] dm_table_add_target+0x3dc/0x50c [ 18.624832] c3 1 [<ffffffc001bdbe60>] dm_run_setup+0x50c/0x678 [ 18.631082] c3 1 [<ffffffc001bda8c0>] prepare_namespace+0x44/0x1ac [ 18.637676] c3 1 [<ffffffc001bda170>] kernel_init_freeable+0x328/0x364 [ 18.644625] c3 1 [<ffffffc001478e20>] kernel_init+0x10/0xd8 [ 18.650613] c3 1 ==================================================================
Además, si los módulos están habilitados en tu kernel, puedes cargar el bloque test_kasan módulo de kernel para realizar más pruebas. El módulo intenta usar memoria fuera de los límites accesos y uso después de la liberación, y es útil para garantizar que habilitaste KASan correctamente en un dispositivo de destino.