Pembersih Alamat Kernel

Mirip dengan pembersih berbasis LLVM untuk komponen userspace, Android menyertakan {i>Kernel Address Sanitizer<i} (KASan). KASan adalah kombinasi {i>kernel<i} dan memodifikasi modifikasi waktu yang menghasilkan sistem berinstrumen yang memungkinkan penemuan {i>bug<i} dan analisis akar masalah yang lebih sederhana.

KASan dapat mendeteksi berbagai jenis pelanggaran memori di {i>kernel<i}. Ini juga dapat mendeteksi pembacaan dan penulisan yang tidak terikat pada stack, heap, dan variabel global, serta dapat mendeteksi {i>use-after-free<i} dan {i>double free<i}.

Mirip dengan ASan, KASan menggunakan kombinasi instrumentasi fungsi memori di waktu kompilasi dan memori bayangan untuk melacak akses memori pada saat runtime. Di KASan, kedelapan dari ruang memori {i>kernel<i} didedikasikan untuk memori bayangan, yang menentukan apakah akses memori valid atau tidak.

KASan didukung pada arsitektur x86_64 dan arm64. Hal tersebut telah menjadi bagian dari kernel upstream sejak 4.0, dan telah di-backport ke berbasis Android 3.18 {i>kernel<i}.

Selain KASan, {i>kcov<i} adalah modifikasi {i> kernel<i} lain yang berguna untuk pengujian. kcov dikembangkan untuk memungkinkan pengujian fuzz dengan panduan cakupan di {i>kernel<i}. Alat ini mengukur cakupan dalam hal {i> input<i} syscall dan berguna untuk sistem fuzzing, seperti syzkaller.

Implementasi

Untuk mengompilasi kernel dengan KASan dan kcov diaktifkan, tambahkan flag build berikut pada konfigurasi build kernel Anda:

CONFIG_KASAN
CONFIG_KASAN_INLINE
CONFIG_TEST_KASAN
CONFIG_KCOV
CONFIG_SLUB
CONFIG_SLUB_DEBUG
CONFIG_CC_OPTIMIZE_FOR_SIZE

Dan menghapus hal berikut:

CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
CONFIG_SLUB_DEBUG_PANIC_ON
CONFIG_KASAN_OUTLINE
CONFIG_KERNEL_LZ4

Kemudian bangun dan flash {i>kernel<i} Anda seperti biasa. Kernel KASan memiliki lebih besar dari aslinya. Jika diperlukan, ubah semua parameter {i>boot<i} dan setelan bootloader untuk mempertimbangkan hal ini.

Setelah mem-flash kernel, periksa log booting kernel untuk melihat apakah KASan sudah diaktifkan dan berjalan. {i>Kernel<i} akan dimulai dengan informasi peta memori untuk KASan, seperti:

...
[    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)
...

Dan beginilah tampilan bug:

[   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 ==================================================================

Selain itu, jika modul diaktifkan dalam {i>kernel<i}, Anda dapat memuat {i>test_kasan<i} untuk pengujian lebih lanjut. Modul mencoba memori di luar batas mengakses dan menggunakan-setelah-gratis dan berguna untuk memastikan Anda mengaktifkan KASan dengan benar di perangkat target.