泄露Sentinel Value绕过Chrome V8 HardenProtect的技术分析

Sentinel value是算法中的特殊值，通常在循环或递归算法中作为终止条件存在。Chrome源码中有许多Sentinel value。近期有研究表明,通过泄露TheHole对象可以实现CVE-2021-38003和CVE-2022-1364的沙箱内任意代码执行。谷歌团队随后对这两个野外漏洞进行了更新。

除了TheHole对象外,V8中还有其他不应泄露到JavaScript中的原生对象。本文讨论的是Uninitialized Oddball对象,这种绕过方法目前仍可用于最新版V8。

V8的大部分原生对象定义在v8/src/roots/roots.h文件中,这些对象在内存中相邻排布。一旦将不应泄露的原生对象泄露到JavaScript中,就可能实现沙箱内任意代码执行。

为验证该方法,可以通过修改V8的native函数,将Uninitialized Oddball泄露到JavaScript中。具体可以修改%TheHole()函数中相对isolate的偏移,使其返回Uninitialized Oddball。

利用Uninitialized Oddball可以实现相对任意读写。优化后的JavaScript read函数会直接按JavaScript语义计算偏移,求取数组的数值,从而导致类型混淆,实现任意读。

建议的修复方案是,对优化后的函数返回数组元素时,添加对数组map的检查,避免直接计算偏移返回数组数值。

值得注意的是,这种方法不仅适用于Chrome,其他使用V8引擎的软件也可能受影响。例如Skype目前仍未修复该漏洞。在x86下,由于没有地址压缩,任意读写是直接相对于整个进程的。

总的来说,通过泄露Sentinel value中的uninitialized_Oddball可以实现任意读原语。V8中还有其他Sentinel value可能导致类似问题。建议将这些Sentinel value作为变量加入fuzzer,以挖掘更多潜在的利用原语。无论是否被正式视为安全问题,这类问题都会大大缩短黑客实现完整利用的周期。