开源压缩库libarchive代码执行漏洞（CVE-2019-18408）分析
发布时间 2019-11-25前 言
2019年2月 ，Check Point安全研究团队检测发现WinRAR解压缩软件存在若干重大漏洞。攻击者可利用上述漏洞 ，通过诱使用户使用WinRAR软件打开恶意构造的压缩包文件 ，执行恶意代码 ，实现对用户主机入侵的目的。
同样 ，在不久前谷歌的安全研究员发现libarchive库中存在漏洞CVE-2019-18408。攻击者可利用精心构造的压缩文件 ，对受影响用户造成压缩程序拒绝服务或执行恶意代码。
漏洞危害
libarchive是一个开源的压缩和归档库。它支持实时访问多种压缩文件格式 ，比如7z、zip、cpio、pax、rar、cab、uuencode等 ，因此应用十分广泛。
这次被曝出的安全漏洞间接影响到了大量项目和产品。实际上不光是压缩/解压工具可能会采用libarchive ，libarchive还应用于台式机和服务器操作系统（各大Linux发行版、MacOS、Windows）、各种包管理器（Pacman、XBPS、NetBSD’s、CMake等）、文件浏览器（Springy、Nautilus ，GVFs等）中 ，甚至某些邮件反病毒软件都会用到它 ，那么攻击者完全可以利用libarchive的漏洞 ，发送包含恶意压缩包的邮件 ，利用漏洞执行任意代码甚至控制设备。
受影响版本：libarchive version < 3.4.0
漏洞原理
当解压RAR格式的压缩文件失败时 ，程序会继续寻找下一个文件块的Header并进行解码 ，而之前解压失败并释放的堆空间被重用 ，造成UAF(Use After Free)漏洞。
通常RAR归档文件格式如下图所示 ，第一个必须是标志块 ，其它块之间没有先后顺序。
所以 ，可分析如下某正常RAR文件构造：
前7个字节为RAR格式签名（v5版本以下） ，0x6152为块CRC ，0x72为块类型 ，0x1A21为块标志 ，0x0007为块大小 ，由此正确判定为rar文件。
当程序处理第一个文件块Header时 ，因特殊构造导致解码失败 ，所以read_data_compressed()函数会返回ARCHIVE_FAILED。之后 ，在archive_read_format_rar_read_data()函数中 ，rar->ppmd7_context被释放 ，即CPpmd7结构体指针变量p。
当*buff不为NULL时 ，也就是unp_buffer（未解压数据）依然存在时 ，程序会接着处理rar文件 ，之后会寻找下一个文件块的Header并循环之前的解码步骤。
程序在解码下一个文件块的时候再次调用read_data_compressed()函数中的Ppmd7_DecodeSymbol()函数进行解码 ，再次使用被释放的对象p ，因此造成UAF。
漏洞修补
libarchive 团队已在Github上提交最新的修复版本 ，建议受影响用户尽快下载并更新：
https://github.com/libarchive/libarchive/releases/tag/v3.4.0
各大Linux发行版安全更新信息如下：
Debian：https://security-tracker.debian.org/tracker/CVE-2019-18408
Ubuntu：https://usn.ubuntu.com/4169-1/
Gentoo：https://bugs.gentoo.org/show_bug.cgi?id=CVE-2019-18408
Arch Linux：https://www.archlinux.org/packages/?sort=&q=libarchive&maintainer=&flagged=
补丁分析
在最新版v3.4.0中 ，释放rar->ppmd7_conext之后 ，开发者将rar->start_new_table置为1 ，rar->ppmd_valid置为0 ，因此Ppmd7_DecodeSymbol()函数在read_data_compressed()中不再调用。
在parse_code()函数中 ，对第二个文件块进行解码 ，但无法创建新的哈夫曼编码表 ，因此最终返回-30 ，其值是ARCHIVE_FATAL的宏定义 ，而ARCHIVE_FATAL意味着程序不再进行任何操作并进行退出处理。
对于rar>ppmd_valid的设置 ，可以确保在rar_br_bits为0的情况下 ，类似构造的RAR文件在parse_code阶段始终可以返回ARCHIVE_FATAL。
参考文献：
1.https://www.zdnet.com/article/libarchive-vulnerability-can-lead-to-code-execution-on-linux-freebsd-netbsd/#ftag=RSSbaffb68/
2.https://cve.mitre.org/cgi-bin/cvename.cgi?name=CVE-2019-18408
3.https://github.com/libarchive/libarchive/compare/v3.3.3...v3.4.0
4.https://lists.debian.org/debian-lts-announce/2019/10/msg00034.html
京公网安备11010802024551号