Sobre la verificación en tiempo de ejecución del kernel de Linux

Vigilantes En [RFC PATCH 00/16] The Runtime Verification (RV) interface un texto sobre la interfaz de verificación en tiempo de ejecución del Kernel de Linux.

Se trata de un método ligero que complementa las técnicas tradicionales de verificación exhaustiva mediante el análisis de la traza de la ejecución del sistema.

Runtime Verification (RV) is a lightweight (yet rigorous) method that complements classical exhaustive verification techniques (such as model checking and theorem proving) with a more practical approach for complex systems.

Instead of relying on a fine-grained model of a system (e.g., a re-implementation a instruction level), RV works by analyzing the trace of the system’s actual execution, comparing it against a formal specification of the system behavior.

Existe un documento de referencia, que es:

DE OLIVEIRA, Daniel Bristot; CUCINOTTA, Tommaso; DE OLIVEIRA, Rômulo Silva. Efficient formal verification for the Linux kernel. In: International Conference on Software Engineering and Formal Methods. Springer, Cham, 2019. p. 315-332.

En el RFC se presenta un sistema basado en monitores que ayudan a observar el uso y cómo se genera código automáticamente. Esto ha venido motivado por el uso de Linux en sistemas críticos.

In this RFC I am still not proposing any complex model. Instead, I am presenting only simple monitors that help to illustrate the usage of the automatic code generation and the RV interface. This is important to enable other researchers and developers to start using/extending this method.

It is also worth mentioning that this work has been heavily motivated by the usage of Linux on safety critical systems, mainly by the people involved in the Elisa Project.

Algunos (pocos) datos sobre generadores de números aleatorios

La suerte (?) De vez en cuando volvemos a hablar de los generadores de números aleatorios. Aunque sólo sea porque alguien la próxima vez lo haga un poco mejor. Siempre decimos que los sistemas informáticos son muy malos generando aleatoriedad y que utilizan algunos trucos para ello. En este caso John D. Cook entra en detalle en diversas implementaciones y propuestas en Evolution of random number generators.

Habla de los generadores basados en congruencias

x(n+1) = a.x(n) mod m

Y luego hace algunos análisis estadísticos con algunos valores para los parámetros del generador (los valores de a, n y m). No se asusten, es cortito y muy visual.

El FBI limpiando sistemas infectados, al menos parcialmente.

Semana Santa. Moto de la policía. Imaginemos que pasas por delante de una puerta que está abierta y dentro ves la puerta de una habitación y dentro un montón de billetes. Sabemos que no lo robarrías pero…. ¿Volverías la puerta de la habitación o la cerrarías para que alguien que pase no tenga malas tentaciones? Tiene su peligro, porque si alguie te ve entrar y luego faltara dinero, podrían pensar que has sido tú. Podrías llamar a la policía y que se ocupen ellos, que seguramente nadie les acusaría con la misma facilidad de robar. Algo así ha estado pasando con el FBI (aunque sin que nadie les avise). En FBI cleans web shells from hacked Exchange servers in rare active defense move nos cuentan como el FBI obtuvo permiso del juez para eliminar puertas traseras de sistemas infectados.

Es un movimiento interesante porque esto supone que detectan un sistema infectado, son capaces de entrar en el mismo (la puerta no está exactamente abierta, hace falta ciertas herramientas y conocimiento para poder acceder), eliminan el problema y se van.

In a move that has been described as unprecedented, the FBI obtained a court order that allowed it to remove a backdoor program from hundreds of private Microsoft Exchange servers that were hacked through zero-day vulnerabilities earlier this year.

La cosa tiene su miga, porque muchas veces esos servidores están medio abandonados o mal gestionados y pueden ser utilizados para atacar y provocar problemas en otros sistemas. En este caso, una web shell es un programa que instalan los malos para poder acceder al sistema y ‘gestionarlo’ desde su navegador.

A web shell is a type of program that hackers install on hacked web servers to grant them backdoor access and remote command execution capabilities on those servers through a web-based interface.

En la solicitud del FBI explicaban que, a pesar de haber avisado tanto el fabricante, como otras organizaciones y ellos mismos, muchos servidores seguían infectados. Existiendo una solución para remediarlo.

In its warrant application, dated April 13, the FBI argues that despite the public awareness campaigns by Microsoft, CISA and the FBI itself, many servers remained infected with the web shell …

No sólo recibieron permiso para entrar en los sistemas con las credenciales que consiguieron para ello, sino que también recibieron autorización para conservar estos programas maliciosos, como evidencias para posibles acciones posteriores.

The FBI was also allowed to make a copy of the web shells first because they could constitute evidence.

Sin embargo, no recibieron autorización para parchear (esto es, aplicar las soluciones necesarias para proteger los sistemas de ataques posteriores) o para eliminar otros programas maliciosos que pudieran encontrar.

This means the FBI was not granted permission to patch the vulnerabilities to protect the servers from future exploitation or to remove any additional malware or tools that hackers might have already deployed.

Tiene sentido porque modificar el sistema puede tener consecuencias que serían difíciles de evaluar para un visitante casual, que no conoce toda la configuración y las actividades del sitio en cuestión.

Según la nota, no sería la primera vez que habían obtenido permiso (ellos u otras fuerzas del orden) para enviar instrucciones a programas maliciosos en sistemas infectados.

This is not the first time when the FBI or law enforcement authorities from other countries have sent commands to malware running on infected computers.

Nos cuenta el caso de la Gendarmería francesa, que habría sido autorizada para inhabilitar un servidor de ‘comando y control’ que se utilizaba para desplegar un programa malicioso de minado de criptomonedas, reemplazándolo con un servidor de desinfección.

In 2019, the French National Gendarmerie, working with antivirus vendor Avast, disabled the command-and-control server used by the Retadup worm that deployed cryptocurrency mining malware and replaced it with a “disinfection server.”

Pero se trataba más bien, nos dicen, de aproximaciones pasivas. Desactivaban el sistema de control de una red de programas amliciosos que contactaban con este sistema para recibir instrucciones.

Placing a specific command on a seized server knowing that malware programs are programmed to contact that server and execute that command is a somewhat passive approach.

Elogian también la transparencia del FBI y el Departamento de Justicia, así como la limitación en el ámbito de actividades desarrolladas.

It seems that the FBI and the DOJ tried to be transparent and were careful to limit the scope of their actions in this case.

Muy interesante.

Desbordamientos de enteros en aplicaciones del mundo real

El sorteo del Stock Travel Day. Números mágicos Parece que no aprendemos nada: la gestión de memoria es uno de los problemas bien conocidos en los programas desarrollados en el lenguaje C. Seguimos encontrándolo casi donde miremos: en muchos casos porque hacemos desrrollos rápidos para avanzar, y en otros porque ni siquiera miramos.

En BadAlloc: Microsoft looked at memory allocation code in tons of devices and found this one common security flaw lo cuentan desde una perspectiva informativa, y en “BadAlloc” – Memory allocation vulnerabilities could affect wide range of IoT and OT devices in industrial, medical, and enterprise networks desde una perspectiva más ténica. Nos hablan del tema, relacionado con un montón de dispositivos de IoT, industriales, médicos… donde además el problema se agrava porque la cultura de actualización está mucho menos extendida.

Cuando se habla de gestión de memoria, lo primero que nos viene a la cabeza es un desbordamiento de la zona reservada, pero hay más casos. Por ejemplo, desbordamientos de enteros. En este caso fuerzan la reserva de cantidades de memoria muy grandes. Esto es, en este caso no nos pasamos del tamaño reservado, pero reservar un espacio demasiado grande es también un problema. A veces.

The team found a programming blunder common among much of the software: integer overflows during heap memory allocation. This occurs when an attacker is able to, usually via malicious data inputs, trick application code into making a very large memory allocation for a buffer to hold further incoming information.

Tiene que ver con que se trata de dispositivos de 32 bits y la aritmética relacionada con ello.

The trouble is that a vulnerable memory allocator could take that large size – eg, 0xffffffff on a 32-bit embedded system – and add something like 8 to it because the requested memory block needs eight bytes of metadata to describe it. The size then overflows to 7 and the allocator finds space in memory that’s seven bytes in size for the requested buffer.

Esto supone que, en las condiciones adecuadas, estaríamos asignando memoria más allá de lo que es posible y permitiendo sobreescribir valores importantes.

This causes the application to overwrite the memory allocation metadata, structures, and contents. Now the attacker who sent over the data can take full control of the system by overwriting function pointers or altering other values.

Del desbordamiento de enteros se habla todavía menos que del desbordamiento de memoria y este será, a partir de ahora, uno de mis ejemplos favoritos sobre el tema.

No guardar secretos en repositorios de código

Centro de Exposiciones del Centro de Conocimiento sobre servicios públicos electrónicos. Almacenamiento. Esto es de primero de seguridad y desarrollo, pero parece que hace falta recordarlo (bueno, vale, ¿quién no ha hecho por error un commit con datos delicados?). En Why We Shouldn’t Commit Secrets into Source Code Repositories hablan del tema.

Nos dice que enviar secretos a un repositorio es uno de los fallos más frecuentes:

Committing secrets into source code repositories is one of the most frequent problems I see in application security code review, and has been so for at least 5 years. I’m speaking as one who has reviewed numerous code repositories for a variety of different companies. It is a problem that never seems to go away.

Luego da algunos ejemplos de empresas que se han visto afectadas por este tipo de problemas, como Uber (credenciales de AWS S3), Stackoverflow (que consiguieron acceso al código y, a partir de allí, a más cosas por la información obtenida).O el caso de AShley Madison (un sitio de citas, que también teńia contrasweñas en el código). Y algunos ejemplos más.

Pero casi todo el tiempo hemos estado hablando de secretos (y no de contraseñas) porque, nos dicen, las claves SSH, las conexiones a bases de datos y otras informaciones también deberían ser secretas. Y en caso de duda, casi cualquier información. Cuidado.

Educate engineers that “secrets aren’t just passwords.” Protect SSH keys and database connection strings too. When in doubt, protect it. If you must store secrets in a Git repo, protect them with git-crypt or Blackbox.”