【复现】Chrome V8堆沙箱绕太过析

宣布时间 2025-04-30

1.研究配景


V8是Google Chrome剧本语言（JavaScript）的剖析引擎。。多年来Google清静团队一直致力于提升V8的清静性，，但V8误差仍层出不穷。。除了经典的内存破损、运行时问题，，V8优化编译器的逻辑问题转化为内存破损是V8误差中的典范。。若是编译器自己就是攻击面，，天生有误差的代码在所难免。。通过接纳内存清静的编程语言或者硬件清静不可缓解这种问题。。在这种情形下，，Google清静提出V8沙箱，，将V8堆生涯在1TB的沙箱内，，将使用V8误差造成的破损限制在沙箱内。。攻击者为了能进一步结构恣意内存读写，，必需找到能绕过V8沙箱的误差。。


理想情形下，，V8沙箱使得浏览器纵然运行不清静的代码也不会造成攻击威胁。。 然而事实并非云云。。在pwn2own2024角逐中，，Manfred Paul使用了一个V8中的类型混淆误差（CVE-2024-2887）控制沙箱内的内存，，同时也披露了一种绕过V8沙箱的要领。。人生就是博ADLab研究职员着重剖析复现了该V8沙箱的绕过要领，，并提醒Google Chrome用户实时更新浏览器，，阻止受到NDay威胁。。


2.V8沙箱


V8沙箱的泛起，，将历程地点空间分为V8沙箱内存和V8沙箱外内存，，为了避免恣意内存读写，，榨取使用危险的原始指针。。沙箱内的工具通过对沙箱基地点的偏移引用。。如下面的ArrayBuffer的内存结构，，后端存储数据的原始指针（紫色部分）由沙箱基址偏移取代：


图片1.png


V8外部工具（如Blink工具）通过外部索引表引用。。为了控制流完整性，，代码和它的元数据等危险工具也要移到沙箱外，，由代码索引表以及信任表引用。。信任表用于对不包括原始指针的V8工具（如Bytecode 、Code metadata）的索引，，这些工具虽然不包括指针，，但使用这些工具仍可能突破沙箱。。V8沙箱整体的设计图如下：


图片2.png


V8沙箱的泛起增添了使用链的长度，，一定水平上镌汰了V8误差对浏览器清静带来的攻击威胁。。攻防相生相克，，在pwn2own2024角逐中，，Manfred Paul就使用一个整数溢出误差绕过了V8沙箱。。


3.误差剖析


在沙箱泛起前，，通过ArrayBuffer以及其对应的TypedArray后端存储可有用控制恣意内存读写。。从上面的ArrayBuffer的内存结构可知，，现在后端存储指针被替换为沙箱指针，，并且长度被限制在235 ，，有用阻止了使用这种要领恣意读写。。


随着Resizable ArrayBuffer的泛起，，对ArrayBuffer和SharedArrayBuffer以及他们的Type View的会见变得越发重大。。详细来讲关于ArrayBuffer和SharedArrayBuffer的结构函数添加了maximum length，，ArrayBuffer能够随时增添和缩减缓存大�。。�，而SharedArraybuffer能够随时增添缓存巨细。。在工具建设后缓存的动态转变，，致使每次会见后端缓存都要重新盘算缓存的长度。。


图片3.png


关于类型数组的长度盘算应该采�。。╞yte_length - byte_offset）/element_size , 下面是对RAB长度盘算：


图片4.png


相较于RAB关于byte_length和byte_offset的溢出检查，，GSAB缺少整数溢出检查，，在拥有沙箱内内存破损的能力下，，这两个值完全可控，，当byte_offset大于byte_length, 厥后端存储后的整个地点空间可控，，完全突破V8沙箱，，抵达沙箱外内存读写。。


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4.误差复现


建设GSAB (ab)工具，，length为0x3000，，maxByteLength为0x6000；；；；；；建设类型数组Uint8Array (dv)，，偏移值为0x2000 ；；；；；；优化func函数凭证提供的索引（i）给类型数组元素（dv[i]）赋值（0x88）。。


打印类型数组工具（dv）以便于审查厥后端存储指针，，使用沙箱内写函数修改类型数组（dv）的偏移为0x8000（由于内存存储整数值为现实值的2倍，，以是现实偏移为0x4000 ）。。偏移值（0x4000）大于长度(0x3000) ,导致整数溢出，，当使用超大的索引（0x10000000000）越界会见后端缓存时，，盘算的索引小于长度值，，导致越界写。。


可以看到类型数组（dv）的后端存储指针为0x316600002000：


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V8沙箱的内存规模是在1TB的地点空间，，程序在对0x326600002000沙箱外的不可写内存赋值（0x88）时泛起瓦解：


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5.误差修复


在BuidLength函数长度盘算之前，，添加了对byte_offset和byte_length的较量，，阻止泛起整数溢出：


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6.误差影响


Chrome before 123.0.6312.86


参考链接：

[1]https://docs.google.com/document/d/1FM4fQmIhEqPG8uGp5o9A-mnPB5BOeScZYpkHjo0KKA8/edit?tab=t.0

[2]https://www.zerodayinitiative.com/blog/2024/5/2/cve-2024-2887-a-pwn2own-winning-bug-in-google-chrome

[3]https://github.com/tc39/proposal-resizablearraybuffer

[4]https://chromium-review.googlesource.com/c/v8/v8/+/5385329/4/src/compiler/graph-assembler.cc



人生就是博起劲防御实验室（ADLab）


ADLab建设于1999年，，是中国清静行业最早建设的攻防手艺研究实验室之一，，微软MAPP妄想焦点成员，，“黑雀攻击”看法首推者。。阻止现在，，ADLab已通过 CNVD/CNNVD/NVDB/CVE累计宣布清静误差6500余个，，一连坚持国际网络清静领域一流水准。。实验室研究偏向涵盖基础清静研究、数据清静研究、5G清静研究、AI+清静研究、卫星清静研究、运营商基础设施清静研究、移动清静研究、物联网清静研究、车联网清静研究、工控清静研究、信创清静研究、云清静研究、无线清静研究、高级威胁研究、攻防对抗手艺研究。。研究效果应用于产品焦点手艺研究、国家重点科技项目攻关、专业清静效劳等。。


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