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[原创]CVE-2017-13258 Android 蓝牙BNEP漏洞分析
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发表于: 2018-4-14 00:25
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1、概述
三月份的Android 安全公告中披露了多个蓝牙方面的系统层漏洞，漏洞多出现在BNEP中，涉及的源码版本为5.1.1, 6.0, 6.0.1, 7.0, 7.1.1, 7.1.2, 8.0, 8.1，覆盖范围较广。本文以CVE-2017-13258漏洞为例进行分析，该漏洞类型为内存信息泄露，危害等级为High。
2、协议简介
2.1介绍
BNEP（Bluetooth Network Encapsulation Protocol）为蓝牙网络封装协议。BNEP将多种通过蓝牙L2CAP（逻辑链路控制与适配协议）传输的网络协议数据包进行封装处理。L2CAP为蓝牙提供数据链路层。BNEP被用于通过蓝牙来传输控制和数据包以此为蓝牙设备提供联网功能。BNEP提供的功能类似于以太网（EthernetII/DIX/Framing /IEEE 802.3）提供的。
2.2 协议栈
如下图所示：
2.3 BNEP头部格式
所有的BNEP 头部格式都遵从下图所描述的格式。所有支持BNEP的设备必须具备能够解析定义好的BNEP包类型的能力。支持BNEP的设备有可能会处理压缩的BNEP头部，也有可能不会。任何包含保留的BNEP头数据包类型的数据包必须下放到处理扩展头部的过程中进行处理。
前一个字节中，BNEP Type 大小为7bit，Extension Flag 为 1 bit。BNEP Type 的值如下图所示。
BNEP Type 的value设置为0x01，也即是BNEP_CONTROL，属于控制包。E标志置0表示BNEP头部后面紧跟着就是Payload，置1表示BNEP头部后面是扩展头部，需要进一步解析。由于本案例中触发漏洞的数据包是控制包，这里就直接讲解BNEP_CONTROL包的格式。BNEP_CONTROL包是用来交换控制信息，包格式如下图所示。
从8到15位属于BNEP Control Type域，占一个字节大小。BNEP Control Type分为多种，具体值如下图所示。
BNEP Contrl Type值为0x00表示BNEP_CONTROL_COMMAND_NOT_UNDERSTOOD类型。大致理解为该控制包发送的控制指令无法被解析或理解。该数据包最终格式如下图所示：
最后再简单提一下扩展包格式。我们前面讲到，只要是E 标志位被置1后，BNEP头部后面紧跟着就是扩展包头部。扩展包格式如下图所示。
前一个字节依然是类型，第二个字节是扩展包长度，后面从第三个字节开始就是扩展包载荷。这里的Extension Type取值如下图所示。
Extension Type取值为0x00表示BNEP_EXTENSION_CONTROL。这里需要表明一下，BNEP_EXTENSION_CONTROL数据包类型头和BNEP_CONTROL数据包类型头可以互换使用。
3、漏洞原理
该漏洞出现在bnep_data_ind函数中，当从L2CAP层接收到数据时，该函数被调用。文件路径为system\bt\stack\bnep\bnep_main.c。本文以8.0.0_r4版本为例。
p_buf指针指向的一个BT_HDR数据块，行434，计算存放数据包的地址，p指向数据包起始地址。BT_HDR结构体如下所示：
Len存放数据包的长度，offset存放偏移地址，用于计算数据包的起始地址。接着向下分析。
行450，取TYPE，然后p跳过一个字节。行451，计算E标志位。行453，判断数据包长度, 最小值不能小于头部长度和最大值不能大于BNEP的MTU值。然后数据包长度减一。
行469，如果E标志位为真，就进入扩展头解析。行481，取扩展头的E标志位，行482，取扩展包包含的payload长度，这个长度不包括头部域和长度域的两个字节。这个length域是用户可控的。行483，p指针跳过第一个扩展包的payload数据域，指向下一个数据包。
行485，判断没有下一个扩展包并且发送的BNEP_CONTROL_TYPE不属于已有定义类型，进入bnep_send_command_not_understood（p_bcb,*p），该函数是将错误指令回写到数据包中，并返给客户端。如下图所示。
根据以上分析，就可以构造特定数据包绕过检测进行内存信息泄漏。
4、漏洞复现
Exploit-db网站已经发布了利用代码，链接地址在文末。关键利用代码，如下图所示。
在刷入版本8.0AOSP的nexus5x上测试，结果如下图所示。
5、漏洞调试
在bnep_data_ind函数上下断点。如下图所示。
执行利用代码，命中断点后。打印相关数据，如下图所示
地址0x7a408d8a58为存放数据包的地址。执行到行486处，即将写入返回数据。X1寄存器存放着泄漏的数据，该值为0xc9。如下图所示。
从0x7a408d8a58开始，跳过三字节数据包头部，跳过扩展包一个字节的payload，0x7a408d8a5c处的0xc9作为Unknown Control Type返回给客户端。结束。
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调试过程的一些小tips： Cat /proc/`pid`/maps | grep bluetooth.default.so 确定调用的so是32位还是64位。以免gdbclient挂载不上。 prebuilts/misc/android-arm64/gdbserver64 推到手机里面 Adb root adb remount 重新挂在文件系统。 Cp /sdcard/gdbserver64 /system/bin/ Gdbclient `pid` Info sharedlibrary 查看加载模块，找基地址。 list bnep_data_ind 直接列出函数 计算函数偏移： lib_start_addr + 相对虚拟地址（虚拟地址-区段起始地址），
相关链接
https://www.exploit-db.com/exploits/44326/
http://grouper.ieee.org/groups/802/15/Bluetooth/BNEP.pdf
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