OSDN Git Service

bpf: states_equal() must build idmap for all function frames
authorEduard Zingerman <eddyz87@gmail.com>
Fri, 9 Dec 2022 13:57:29 +0000 (15:57 +0200)
committerAlexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Sat, 10 Dec 2022 21:20:53 +0000 (13:20 -0800)
commit5dd9cdbc9dec3e99b19e483767e247d15ca8cc0d
tree7e4f61ea68eb44bd695a566e4e90df10de848dcb
parentcb578c1c9cf60275f258b5af7929c2a54a188f66
bpf: states_equal() must build idmap for all function frames

verifier.c:states_equal() must maintain register ID mapping across all
function frames. Otherwise the following example might be erroneously
marked as safe:

main:
    fp[-24] = map_lookup_elem(...)  ; frame[0].fp[-24].id == 1
    fp[-32] = map_lookup_elem(...)  ; frame[0].fp[-32].id == 2
    r1 = &fp[-24]
    r2 = &fp[-32]
    call foo()
    r0 = 0
    exit

foo:
  0: r9 = r1
  1: r8 = r2
  2: r7 = ktime_get_ns()
  3: r6 = ktime_get_ns()
  4: if (r6 > r7) goto skip_assign
  5: r9 = r8

skip_assign:                ; <--- checkpoint
  6: r9 = *r9               ; (a) frame[1].r9.id == 2
                            ; (b) frame[1].r9.id == 1

  7: if r9 == 0 goto exit:  ; mark_ptr_or_null_regs() transfers != 0 info
                            ; for all regs sharing ID:
                            ;   (a) r9 != 0 => &frame[0].fp[-32] != 0
                            ;   (b) r9 != 0 => &frame[0].fp[-24] != 0

  8: r8 = *r8               ; (a) r8 == &frame[0].fp[-32]
                            ; (b) r8 == &frame[0].fp[-32]
  9: r0 = *r8               ; (a) safe
                            ; (b) unsafe

exit:
 10: exit

While processing call to foo() verifier considers the following
execution paths:

(a) 0-10
(b) 0-4,6-10
(There is also path 0-7,10 but it is not interesting for the issue at
 hand. (a) is verified first.)

Suppose that checkpoint is created at (6) when path (a) is verified,
next path (b) is verified and (6) is reached.

If states_equal() maintains separate 'idmap' for each frame the
mapping at (6) for frame[1] would be empty and
regsafe(r9)::check_ids() would add a pair 2->1 and return true,
which is an error.

If states_equal() maintains single 'idmap' for all frames the mapping
at (6) would be { 1->1, 2->2 } and regsafe(r9)::check_ids() would
return false when trying to add a pair 2->1.

This issue was suggested in the following discussion:
https://lore.kernel.org/bpf/CAEf4BzbFB5g4oUfyxk9rHy-PJSLQ3h8q9mV=rVoXfr_JVm8+1Q@mail.gmail.com/

Suggested-by: Andrii Nakryiko <andrii.nakryiko@gmail.com>
Signed-off-by: Eduard Zingerman <eddyz87@gmail.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20221209135733.28851-4-eddyz87@gmail.com
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
include/linux/bpf_verifier.h
kernel/bpf/verifier.c