深入剖析 CVE-2021-3560 与 CVE-2021-4034：原理、区别与联系

CVE-2021-3560 和 CVE-2021-4034 是 2021 年曝光的两个 Linux 本地权限提升漏洞，均涉及 Polkit 组件。由于它们影响广泛且利用门槛较低，迅速引起安全社区关注。本文将深入分析这两个漏洞的技术原理、影响范围、区别与联系，并结合实际案例，提供缓解措施及安全建议。

1. CVE-2021-3560：Polkit 认证绕过漏洞

1.1 漏洞原理

CVE-2021-3560 是一个 认证绕过漏洞，源于 Polkit 处理 DBus 消息时的逻辑缺陷。Polkit（PolicyKit）是 Linux 权限管理框架，通过 DBus 与客户端通信。当用户使用 pkexec 提权时，Polkit 需要验证其权限。

漏洞出现在 Polkit 处理 中断请求 时的逻辑错误：

1. 用户发起特权请求（如 pkexec --user nobody）。
2. 在 Polkit 处理该请求的过程中，攻击者通过 SIGTERM 终止进程。
3. Polkit 未能正确清理状态，导致后续请求被误认为已通过认证，从而赋予 root 权限。

1.2 技术细节

漏洞位于 polkitd 处理 DBus 消息的逻辑中，涉及 GLib 的 GMainLoop 事件处理机制。由于 PolkitSubject 对象在认证中断后未释放，导致状态混淆。

攻击者可使用以下 PoC（概念验证代码）来利用该漏洞：

for i in {1..100}; do (pkexec --user nobody bash &); sleep 0.01; killall -9 pkexec; done

此代码利用竞态条件，不断中断 pkexec 进程，使得认证状态失效，从而绕过权限检查。

1.3 影响范围

• 受影响版本：Polkit 0.113 至 0.118。
• 受影响系统：Ubuntu 20.04、Debian 10、Fedora 34 等主流发行版。
• CVSS 评分：7.8（高危）。
• 利用门槛：需要本地用户权限，但无需特殊权限。
• 修复方案：漏洞于 2021 年 6 月 3 日公开，0.119 版本修复了状态清理问题。

2. CVE-2021-4034：pkexec 本地提权漏洞

2.1 漏洞原理

CVE-2021-4034（“PwnKit”）是 pkexec 二进制文件中的 本地提权漏洞，源于参数处理错误。

当 pkexec 运行时：

1. 若 argc == 1（无参数），则 pkexec 试图解析参数。
2. 由于缺少边界检查，pkexec 试图从环境变量加载动态库，如 GCONV_PATH。
3. 攻击者可伪造共享库，使其以 root 权限执行任意代码。

2.2 技术细节

pkexec 源码中的 main() 函数对 argv 处理不当：

int main(int argc, char *argv[]) {
  if (argc < 2) {
    char *path = g_find_program_in_path(argv[0]);
    setlocale(LC_ALL, ""); // 触发 GCONV_PATH 加载
  }
}

攻击者可以这样利用：

export GCONV_PATH=./malicious_dir
gcc -shared -fPIC -o malicious.so exploit.c
pkexec

pkexec 会加载恶意库 malicious.so，以 root 权限执行其中的代码。

2.3 影响范围

• 受影响版本：Polkit 0.105 及之后所有版本（漏洞自 2009 年引入）。
• 受影响系统：几乎所有 Linux 发行版（Ubuntu、Debian、CentOS、RHEL 等）。
• CVSS 评分：7.8（高危）。
• 利用门槛：本地用户可直接利用，无需竞态条件。
• 修复方案：2022 年 1 月 25 日披露，0.120 版本修复该问题。

3. CVE-2021-3560 与 CVE-2021-4034 的区别与联系

3.1 主要区别

3.2 共同点

• 都涉及 Polkit 权限管理机制。
• 都可用于本地权限提升，从普通用户提权至 root。
• 都已被黑客利用，成为实际攻击场景中的重要漏洞。
• 都已通过软件更新修复，建议立即升级系统。

4. 防御与缓解措施

4.1 更新系统

• CVE-2021-3560：升级至 Polkit 0.119 或更高。
• CVE-2021-4034：升级至 Polkit 0.120 或更高。

4.2 临时缓解方案

• 移除 pkexec 的 setuid 权限：

  chmod u-s /usr/bin/pkexec
  

• 禁用 Polkit 服务（适用于无 GUI 服务器）：

  systemctl stop polkit && systemctl disable polkit
  

4.3 监控与检测

• 检查 pkexec 的异常调用日志：

  journalctl -xe | grep pkexec
  

• 使用 SELinux 或 AppArmor 限制 pkexec 访问权限。

5. 结论

CVE-2021-3560 和 CVE-2021-4034 展示了 Linux 权限管理的两个关键问题：

• 认证绕过（CVE-2021-3560）
• 输入验证不足（CVE-2021-4034）

其中，CVE-2021-4034 影响所有主流 Linux 发行版，危害更大。建议 Linux 用户立即更新系统，实施必要的防御措施，以防止本地提权攻击。