Android蓝牙组件缝隙连连看
颁布功夫 2018-08-151、概述
Android系统中，蓝牙组件能够说是安全缝隙沉灾区，2017年ArmisSecurity安全团队颁布BlueBorne组合缝隙攻击链能够通过蓝牙对智能手机进行远程攻击，风险性极大。今年三月份的Android安全布告中，系统层缝隙全数都是蓝牙组件缝隙，总共10个。缝隙多散布在SDP（服务发现和谈）和BNEP（蓝牙网络封装和谈）中，并且缝隙类型多是内存越界读写。四月份的安全布告中，总共有7个蓝牙组件缝隙，多散布在AVRCP（音频/视频远程节造配置文件）和谈中。六月份和七月份Android 安全布告中依然披露了多个蓝牙组件缝隙，涉及蓝牙和谈栈中多个和谈，涉及的源码版本为6.0、 6.0.1、 7.0、 7.1.1、7.1.2、 8.0、 8.1，覆盖领域较广。
本文将介绍蓝牙和谈栈中的L2CAP和谈和SMP和谈，并对CVE-2018-9359和CVE-2018-9365这两个缝隙案例进行具体分析。
2、和谈简介
2.1 L2CAP
L2CAP（Logical Link Control and Adaptation Protocol）称为逻辑链路和适配和谈，是蓝牙系统中的主题和谈，位于数据链路层。L2CAP通过和谈多分复用、分段和沉组，向高层提供面向衔接和无衔接的数据服务。
2.1.1 L2CAP数据包体式
L2CAP是基于分组的，但也遵循信路传输的通讯模型。L2CAP支持的信路有两种：面向衔接的信路和面向无衔接的信路。在面向衔接的信路中，L2CAP数据包的体式如下图所示。
数据包中每个字段的注明如下所示：
2.1.2 L2CAP信令
两台蓝牙设备通过L2CAP和谈通讯时，所有的信令都被发送到CID为0x0001的信路中。L2CAP信令的体式如下所示。
L2CAP信令中每个字段的注明如下所示：
L2CAP和谈共有12种信令类型，各信令的作用如下表所示。
另表，多个信令能够在统一个帧中发送，如下图所示。
2.2 SMP
SMP（Security Manage Protocol）是蓝牙和谈栈中的安全治理和谈，掌管蓝牙设备之间的配对和密钥分配。
SMP号令体式如下图所示。
其中，Code字段为一个8bit，标识号令的类型。SMP号令的类型如下表所示。Data字段在长度上是可变的， Code字段决定Data字段的体式。
3、缝隙道理分析
3.1 CVE-2018-9359
（以下分析基于android-8.0.0_r4版本原码）
CVE-2018-9359缝隙位于L2CAP和谈�？�，缝隙类型是越界读�Ｄ芄煌ü雀韫俜讲几婵吹椒煜恫苟�。缝隙补丁代码位于/stack/l2cap/l2c_main.cc文件中的process_l2cap_cmd函数中，该函数重要职能是处置接管的L2CAP和谈的信令包。
从代码291行起头，while循环解析L2CAP数据包中所有的COMMAND号令。首先看一下两个宏界说：STREAM_TO_UINT8从p指向的数据包中读取1个字节，p指针加1；STREAM_TO_UINT16每次从p指向的数据包中读取2个字节，p指针加2。
法式挪用宏顺次从p指向的数据包中读取cmd_code、id和cmd_len字段,此时p应该指向data数据域的开头。
当Code=0x1，代表Command reject数据包，数据包界说如下所示。当Length不为0，data数据域中蕴含两个字段：Reason字段(2字节)和Data字段。
处置Command reject数据包的分支代码如下：
从代码能够看出，法式没有判断该号令包是否存在data数据域，在334行中直接使用宏读取2个字节的rej_reason。因而在内存堆中产生越界读缝隙。
这里也只是产生了内存越界读取，没有将读取的数据泄露到客户端中。下面找到发送返回包的代码，查看若何产生内存泄漏。
从378行代码起头是解析L2CAP_CMD_CONN_REQ号令分支，379行代码，先越界读取两个字节的con_info.psm，380行代码越界读取两个字节的rcid。381行挪用l2cu_find_rcb_by_psm函数通过con_info.psm去遍历寻找注册节造块地址。这里单一介绍一下PSM这个概想。
PSM全称为Protocol/ServiceMultiplexer，PSM的长度至少是2字节，它的值该当是奇数，就是最低的byte的最低位必须为1。另表，PSM的最高byte的最低位该当为0。它能够比2字节长，PSM由两个领域段组成，第一个领域段是SIG用来暗示对应protocol的，第二个领域段是动态申请的和SDP结合使用。这个值用来支持特定protocol的分歧实现。所以，在申请PSM的时辰都是从0x1001起头申请的。原因就是0x0001~0x0eff都是被SIG保留的。那么这些保留的值都各自对应了哪些protocol呢？具体见下图。
代码382行判断p_rcb是否为NULL，若是为空就挪用l2cu_reject_connection函数，具体看一下该函数代码。
从代码520行到523行，通过宏UINT6_TO_STREAM将数据写入p指向的内存中。
其中remote_cid就是之前越界读取的两个字节数据。机关好响应数据包后，代码525行挪用l2c_link_check_send_pkts将响应包发送到客户端。
在六月份android安全布告中，CVE-2018-9359、CVE-2018-9360、CVE-2018-9361三个缝隙的补丁是一样的。部门补丁代码如下。
能够看出，补丁中增长了长度判断。若是p+2>p_next_cmd不为真，注明存在data数据域，而后才起头读取字节。
3.2 CVE-2018-9365
（以下分析基于android-8.0.0_r4版本原码）
CVE-2018-9365是SMP（security manager protocol）和谈中一个数组越界缝隙。该缝隙呈此刻smp_sm_event函数中，代码蹊径为：\smp\smp_main.cc。谷歌官方补丁代码如下。
从补丁中能够看到，这里判断了p_cb->role是否大于1，若是大于1报错返回，补丁代码下一行就是以p_cb->role为下标在smp_entry_table数组中查找。Smp_entry_table数组界说如下。
能够看到，smp_entry_table数组中只有两项，一个是针对主设备，一个是针对从设备。当罕见据包通过L2CAP在SMP信路中接管到时，会挪用smp_data_received函数进行处置。Smp_data_received函数代码如下。
代码146行定位到内存中SMP数据包地位。代码150行通过STREAM_TO_UINT8宏取出cmd。
第160行代码判断cmd的类型是否为配对要求指令或者安全要求指令。若是是，第164行起头对p_cb->role进行复造。通过名称判断，L2CA_GetBleConnRole函数应该是通过蓝牙地址获取蓝牙设备的角色信息。对于蓝牙设备来说，只有两种角色，一是主设备角色，二是从设备角色。L2CA_GetBleConnRole函数代码如下。
第201行界说了role，同时给role赋值为HCI_ROLE_UNKNOWN。宏界说如下所示。
Role先被复造为0xff，代码205行是通过蓝牙地址遍历寻找p_lcb，若是p_lcb为空，则直接返回HCI_ROLE_UNKNOWN。P_cb->role被赋值为0xff后，后续代码直接挪用了smp_sm_event函数。代码如下所示。
挪用smp_sm_event函数，补丁前的代码在957行由于没有判断p_cb->role的大幼，导致数组越界接见。
4、总结
通过对多个蓝牙缝隙的分析，发现Android蓝牙组件中的缝隙多是较为低级的代码bug导致的，并且缝隙多呈此刻对数据包的解析代码逻辑中。针对披露的这么多蓝牙缝隙，安卓手机用户还需实时更新官方推送的补丁，将安全隐患降低到最低。
5、有关链接
[1] https://android.googlesource.com/platform/system/bt/+/b66fc16410ff96e9119f8eb282e67960e79075c8%5E%21/#F0
[2] https://android.googlesource.com/platform/system/bt/+/ae94a4c333417a1829030c4d87a58ab7f1401308%5E%21/#F0
[3] https://blog.quarkslab.com/a-story-about-three-bluetooth-vulnerabilities-in-android.html
京公网安备11010802024551号