一、ATF(TF-A)安全通告 TFV-1 (CVE-2016-10319)

Title	错误的固件更新SMC可能导致意外的大数据拷贝到安全内存中
CVE ID	CVE-2016-10319
Date	18 Oct 2016
Versions Affected	v1.2 and v1.3 (since commit 48bfb88)
Configurations Affected	使用AArch64 BL1的平台加上在BL31之前执行的不受信任的非安全世界固件更新代码
Impact	将意外的大数据复制到BL1平台代码报告的空闲安全内存中
Fix Version	Pull Request #783
Credit	IOActive

二、CVE-2016-10319

通用可信固件(TF-A) BL1代码包含一个SMC接口，该接口在冷复位后短暂可用，以支持固件更新(Firmware Update，FWU)功能(也称为恢复模式)。这允许在非安全世界中下实现大多数FWU功能，同时在BL1中保留基本的镜像身份验证功能。当冷启动到达EL3 Runtime Software(如AArch64系统上的BL31)时，FWU SMC接口将被EL3 Runtime SMC接口取代。平台可以选择使用多少FWU功能(如果有的话)。

BL1 FWU SMC处理代码，目前只支持AArch64，包含几个漏洞，当所有以下条件满足时可能会被利用：

1. 平台代码使用启用了TRUSTED_BOARD_BOOT构建选项的TF BL1。

2. 平台代码安排在BL31启动之前，在冷启动路径上执行不受信任的非安全世界FWU代码。从这个意义上说，不可信是指不在ROM中或未经过身份验证或已被攻击者以其他方式执行的代码。

3. 平台代码从bl1_plat_mem_check()的ARM平台版本复制下面描述的不安全模式。

这些漏洞包括在处理FWU_SMC_IMAGE_COPY SMC时输入验证检查中的潜在整数溢出。SMC实现的目的是将镜像复制到安全内存中，以供后续身份验证，但是这些漏洞可能允许攻击者将意外的大数据复制到安全内存中。请注意，需要一个单独的漏洞来利用这些漏洞；例如，一种让系统根据意外的安全内存内容改变其行为的方法。

其中两个漏洞位于bl1/bl1_fwu.c中的bl1_fwu_image_copy()函数。下面列出了这些，参考v1.3标记版本的代码：

1）Line 155:

/*
 * If last block is more than expected then
 * clip the block to the required image size.
 */
if (image_desc->copied_size + block_size >
     image_desc->image_info.image_size) {
    block_size = image_desc->image_info.image_size -
        image_desc->copied_size;
    WARN("BL1-FWU: Copy argument block_size > remaining image size."
        " Clipping block_size\n");
}

/* Make sure the image src/size is mapped. */
if (bl1_plat_mem_check(image_src, block_size, flags)) {
    WARN("BL1-FWU: Copy arguments source/size not mapped\n");
    return -ENOMEM;
}

INFO("BL1-FWU: Continuing image copy in blocks\n");

/* Copy image for given block size. */
base_addr += image_desc->copied_size;
image_desc->copied_size += block_size;
memcpy((void *)base_addr, (const void *)image_src, block_size);
...

当在多个smc上以块方式执行镜像复制操作时，执行此代码片段。block_size是一个SMC参数，因此可能被攻击者控制。一个非常大的值可能会导致第一个if语句中的整数溢出，这将绕过检查，允许将未剪切的block_size传递给bl1_plat_mem_check()。如果bl1_plat_mem_check()也通过了，这可能会导致意外的大数据拷贝到安全内存中。

2）Line 206:

/* Make sure the image src/size is mapped. */
if (bl1_plat_mem_check(image_src, block_size, flags)) {
    WARN("BL1-FWU: Copy arguments source/size not mapped\n");
    return -ENOMEM;
}

/* Find out how much free trusted ram remains after BL1 load */
mem_layout = bl1_plat_sec_mem_layout();
if ((image_desc->image_info.image_base < mem_layout->free_base) ||
     (image_desc->image_info.image_base + image_size >
      mem_layout->free_base + mem_layout->free_size)) {
    WARN("BL1-FWU: Memory not available to copy\n");
    return -ENOMEM;
}

/* Update the image size. */
image_desc->image_info.image_size = image_size;

/* Copy image for given size. */
memcpy((void *)base_addr, (const void *)image_src, block_size);
...

该代码片段在镜像复制操作的第一次调用期间执行。block_size和image_size都是SMC参数。一个非常大的image_size值可能会导致第二个if语句中的整数溢出，这将绕过检查，允许继续执行。如果bl1_plat_mem_check()也通过了，这可能会导致意外的大数据拷贝到安全内存中。

如果平台对bl1_plat_mem_check()的实现是正确的，那么它可能有助于防止上述2个漏洞被利用。然而，此函数的ARM平台版本包含类似的漏洞：

plat/arm/common/arm_bl1_fwu.c中bl1_plat_mem_check()函数的第88行：

while (mmap[index].mem_size) {
    if ((mem_base >= mmap[index].mem_base) &&
        ((mem_base + mem_size)
        <= (mmap[index].mem_base +
        mmap[index].mem_size)))
        return 0;

    index++;
}
...

这个函数检查传递的内存区域是否在ARM平台映射的一个区域内。这里，mem_size可以是从bl1_fwu_image_copy()传递过来的block_size。mem_size的值太大可能导致整数溢出，导致函数错误地返回success。复制此不安全模式的平台将具有相同的漏洞。

参考：9.1. Advisory TFV-1 (CVE-2016-10319) — Trusted Firmware-A 2.9.0 documentation