G.O.S.S.I.P 阅读推荐 2023-12-12 LogoFAIL攻击！

先看一段视频（绝对清朗）。看完这段视频你有何感想（或者是完全没看懂）？这是今年Black Hat Europe上由Binarly REsearch team（https://binarly.io 官网）介绍的一种新型安全攻击——LogoFAIL攻击，利用了UEFI firmware ecosystem中的图像处理库存在的解析漏洞，攻击计算机的启动过程，然后入侵系统。

在上个世纪90年代的网吧，怀揣4块钱还生怕被爸妈抓住的我们，最熟悉的电脑启动屏幕是下图这样的。我们这些年逾三旬的老年（研究）人（员）其实不太能理解90后和2000后，为什么现在连内存条都流行搞个跑马灯特效，而在上个世纪计算机硬件资源十分紧张的时期，恨不得一切的特效都关掉，就为了换取系统响应速度的一点点提升（多玩一局红色警戒）。而今天要介绍的LogoFAIL攻击，也是利用了用户喜欢DIY这一习惯，把攻击目标瞄准了计算机的开机屏幕。

现在一些系统允许用户自己保存一张图片在某个特定位置，然后开机的时候BIOS（今天已经是UEFI）就去读取加载这张图片，让你开机的时候能够看到心仪的帅哥美女美图。然而，对复杂二进制文件格式的解析，永远是一个天坑，2015年Android系统的stagefright漏洞还历历在目，没有吸取教训的UEFI开发人员沿着前人犯下的错误继续犯错，然后就被安全研究人员逮个正着：只要放上一个恶意构造的图片格式文件，就能够轻而易举地控制系统。Binarly REsearch team首先总结了一些经验教训（然并卵，以后肯定还会有人继续犯错的）：

• 各家BIOS开发商都自顾自地实现私有的图片格式解析器（当然也可能从GitHub上找个项目抄一抄），这些乱七八糟的实现生态显然引入了更多的（供应链安全）风险；

• BIOS开发商挖空心思讨好用户，想方设法提供各种用户自定义开机界面的特性，特性越多，攻击风险越高，而且还不需要什么特别的权限就可以实施攻击;

• 由于加载图片这个过程是在启动过程，这部分实现代码一般都是用（内存不安全的）C语言开发的，而且还不像现代操作系统一样部署了各种防御措施（例如DEP、ASLR），开发exploit的攻击者做梦都要笑醒。

实际上，现代的UEFI BIOS都部署了很多启动期的安全校验技术，例如Intel Boot Guard这种，对没有签名的代码绝不加载执行。这样好的安全特性，就被王八蛋BIOS厂商引入的自定义图片加载给毁了——很明显，用户有了一个非常好的注入恶意数据的攻击界面（attack surface）。一般的厂商会允许用户在EFI System Partition（ESP分区，数据一般没有签名保护）上存放自定义图片，然后在启动的时期进行加载。就算厂商没有提供加载图片的接口，用户通过一些flash可编程器也可以改掉这个分区数据（貌似有一些Android设备也可以用这种方法来改掉开机的logo）。

让我们看看Binarly REsearch team的研究心路历程，首先他们关注了UEFI BIOS一般会处理什么格式的图片：

由于很多UEFI BIOS的固件都可以拿到并且能够逆向分析，而Binarly REsearch team开始“吹嘘”他们的模拟分析框架，号称能够模拟执行并且fuzz这些固件，当然他们确实找到了一大堆的内存破坏漏洞，覆盖了Acer、Dell、Gigabyte、HP、Intel、Lenovo、MSI、Samsung、Supermicro等一大堆主板厂商。

Binarly REsearch team的研究人员也展示了一些很典型的存在漏洞的代码，例如下图就是Insyde firmware里面BMP图像解析器里面的out-of-bound（OOB）越界写错误的代码片段：

下图则是AMI firmware中PNG图像解析器的整型溢出（integer overflow）漏洞代码片段：

我们可以看看LogoFAIL攻击对整个（可信）启动链的影响：由于加载logo图片的过程比UEFI secure boot还要早，所以这个攻击直接破坏了整个启动过程的安全！

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技术文章：https://binarly.io/posts/finding_logofail_the_dangers_of_image_parsing_during_system_boot/

原文始发于微信公众号（安全研究GoSSIP）：G.O.S.S.I.P 阅读推荐 2023-12-12 LogoFAIL攻击！