整個(gè)周末，開源軟件xz被植入后門事件，引發(fā)了安全界的軒然大波。

研究人員驚恐地發(fā)現(xiàn)，在包括Red Hat和Debian在內(nèi)的多個(gè)廣泛使用的Linux版本中，一款壓縮工具被悄悄植入了惡意代碼！

微軟的安全研究員Andres Freund首次報(bào)告了這件事。

他發(fā)現(xiàn)，在這款名為xz Utils的工具的5.6.0和5.6.1版本中，都含有惡意代碼。

而且，這段惡意代碼極其復(fù)雜難解。

扒著扒著人們發(fā)現(xiàn)，這段代碼是由一位名為Jia Tan的用戶（JiaT75），通過四次代碼變更（也即在GitHub上「提交」）的方式，植入到了Tukaani項(xiàng)目中。

這樣，攻擊者即使沒有有效賬號(hào)，也可以直接從SSHD訪問系統(tǒng)了。

（SSHD是一個(gè)關(guān)鍵的二進(jìn)制文件，負(fù)責(zé)SSH連接的工作。）

目前，GitHub已經(jīng)禁用XZ Utils代碼庫，且還未收到漏洞被利用的報(bào)告

好在，這個(gè)后門已經(jīng)及時(shí)被發(fā)現(xiàn)了。目前GitHub已經(jīng)以違反服務(wù)條款為由，禁用了Tukaani項(xiàng)目維護(hù)的XZ Utils代碼庫。

然而可怕的是，如果這個(gè)后門的漏洞很巧妙，技術(shù)很高超，那么xz被廣泛引入各Linux發(fā)行版后，這些Linux系統(tǒng)就會(huì)輕易被入侵！

這件事情可能導(dǎo)致的可怕后果，讓安全社區(qū)對(duì)此掀起了經(jīng)久不息的討論。

一場災(zāi)難被避免了

好在證據(jù)顯示，這些軟件包只存在于Fedora 41和Fedora Rawhide中，并不影響Red Hat Enterprise Linux (RHEL)、Debian Stable、Amazon Linux以及SUSE Linux Enterprise和Leap等主流Linux版本。

但Red Hat和Debian已經(jīng)報(bào)告稱，最近發(fā)布的測試版中的確使用了這些被植入后門的版本，特別是在Fedora Rawhide和Debian的測試、不穩(wěn)定及實(shí)驗(yàn)版本中。

同樣，Arch Linux的一個(gè)穩(wěn)定版本也受到了影響，不過，該版本也并未應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)中。

另外還有一些讀者報(bào)告稱，macOS的HomeBrew包管理器中包含的多個(gè)應(yīng)用，都依賴于被植入后門的5.6.1版本xz Utils。目前，HomeBrew已經(jīng)將該工具回滾至5.4.6版本。

安全公司Analygence的高級(jí)漏洞分析師Will Dormann表示，「這個(gè)問題實(shí)際上并沒有對(duì)現(xiàn)實(shí)世界造成影響」。

但這主要是因?yàn)閻阂庑袨檎呤韬隽耍瑢?dǎo)致問題被發(fā)現(xiàn)的時(shí)機(jī)很早。就如同上文所提，如果后門沒被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，后果將是災(zāi)難性的。

Jia Tan是誰？

既然事情解決了，那么問題的焦點(diǎn)就集中在了——Jia Tan究竟是誰？

這位Jia Tan，是xz Utils項(xiàng)目的兩位主要開發(fā)者之一，對(duì)該項(xiàng)目貢獻(xiàn)良多。

Freund其報(bào)告中指出，「考慮到這幾周內(nèi)的活動(dòng)情況，這位提交者要么是直接涉及，要么其系統(tǒng)遭受了嚴(yán)重的安全威脅?！?/span>

不幸的是，種種跡象表明，后一種可能性似乎并不大。

所以，這次xz被植入后門事件，很可能就是Jia Tan的主觀惡意行為。

上周四，有人冒用了這位開發(fā)者的名字，在Ubuntu的開發(fā)者社區(qū)中請(qǐng)求將含后門的5.6.1版本納入正式發(fā)布，理由是它修復(fù)了一個(gè)導(dǎo)致Valgrind工具出錯(cuò)的問題。

還有人發(fā)現(xiàn)，近幾周這位開發(fā)者也向他們提出了類似的請(qǐng)求，希望在Fedora 40的測試版本中使用這個(gè)帶有后門的工具版本。

「我們甚至還幫助他解決了Valgrind的問題（而現(xiàn)在看來，這個(gè)問題正是由他加入的后門引起的），」Ubuntu的維護(hù)人員說。

「他已經(jīng)在xz項(xiàng)目中工作了兩年，添加了各種各樣的測試文件，鑒于這種復(fù)雜的操作，我們對(duì)xz的早期版本也持懷疑態(tài)度，直到后來，它們被證明是安全的?！?/span>

后門技術(shù)分析

簡單來說，CVE-2024-3094引入的這個(gè)后門，是為了在受害者的OpenSSH服務(wù)器（SSHD）中注入惡意代碼，從而讓遠(yuǎn)程攻擊者（持有特定私鑰）能夠通過SSH發(fā)送任意代碼，并在認(rèn)證步驟之前執(zhí)行，進(jìn)而有效控制受害者的整臺(tái)機(jī)器。

盡管具體的內(nèi)容仍在分析當(dāng)中，但初步分析表明，它的設(shè)計(jì)相當(dāng)復(fù)雜：

• 后門代碼被注入到OpenSSH服務(wù)器（sshd進(jìn)程），因?yàn)閘iblzma（含有惡意代碼）是某些OpenSSH版本的依賴項(xiàng)。
• 后門劫持了RSA_public_decrypt函數(shù)，這個(gè)函數(shù)原本用于驗(yàn)證RSA簽名。
• 惡意代碼會(huì)檢查RSA結(jié)構(gòu)中傳入的公共模數(shù)（「N」值），這個(gè)模數(shù)完全受到攻擊者控制。
• 惡意代碼使用硬編碼的密鑰（采用ChaCha20對(duì)稱加密算法）對(duì)「N」值進(jìn)行解密。
• 解密后的數(shù)據(jù)通過Ed448橢圓曲線簽名算法進(jìn)行有效性驗(yàn)證。由于這是一種非對(duì)稱簽名算法，后門只包含了公鑰，這意味著只有攻擊者能夠?yàn)楹箝T生成有效載荷。此外，這個(gè)簽名與主機(jī)的公鑰綁定，因此一個(gè)主機(jī)上的有效簽名不能在其他主機(jī)上使用。
• 如果數(shù)據(jù)有效，該有效載荷將以shell命令的形式被執(zhí)行。
• 如果數(shù)據(jù)無效（有效載荷格式不正確或簽名無效），則會(huì)透明地恢復(fù)到RSA_public_decrypt的原始實(shí)現(xiàn)。這意味著，除了攻擊者之外，是無法通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)易受攻擊的機(jī)器的。

「臥薪嘗膽」三年

這次最令人印象深刻的，是攻擊者超乎尋常的耐心和決心。

攻擊者花費(fèi)了兩年多的時(shí)間，通過參與各種開源軟件項(xiàng)目并提交代碼，逐步建立起作為一個(gè)可信任維護(hù)者的形象，以此來避免被發(fā)現(xiàn)。

2021年，一個(gè)名為Jia Tan（GitHub用戶名：JiaT75）的用戶創(chuàng)建了GitHub賬戶，并開始為多個(gè)項(xiàng)目做出貢獻(xiàn)。

在那一年，Jia Tan共提交了546次代碼，其中對(duì)libarchive項(xiàng)目的一次提交尤其引起了人們的關(guān)注。

2022年2月6日，Jia Tan在XZ項(xiàng)目中做出了他的第一次正式提交，這次提交增加了對(duì)LZMA和LZMA2編碼器的參數(shù)驗(yàn)證功能。

2023年6月27日至28日，Jia Tan對(duì)XZ Utils項(xiàng)目進(jìn)行了一系列關(guān)鍵的更改，從而為后續(xù)的攻擊做好了準(zhǔn)備。

特別是，項(xiàng)目中的一個(gè)文件crc64_fast.c，新增了對(duì)一種名為ifunc的技術(shù)的支持。

根據(jù)安全研究員Andres Freund的分析，引入的這種ifunc技術(shù)可能是潛在后門功能的一部分，顯示了攻擊者可能利用的一種手段。

此外，值得注意的是，這個(gè)重要更新是由項(xiàng)目的原始維護(hù)人Lasse Collin引入的，并且他特別提到了另一位貢獻(xiàn)者Hans Jansen對(duì)這一更新的貢獻(xiàn)。

2023年7月8日，JiaT75在oss-fuzz項(xiàng)目中提交了一個(gè)請(qǐng)求，該項(xiàng)目負(fù)責(zé)對(duì)XZ等多個(gè)開源軟件項(xiàng)目進(jìn)行自動(dòng)錯(cuò)誤檢測。這個(gè)請(qǐng)求實(shí)際上關(guān)閉了一種特定的錯(cuò)誤檢測方式，從而防止oss-fuzz發(fā)現(xiàn)XZ項(xiàng)目中潛藏的惡意代碼。

2024年2月15日，JiaT75通過修改XZ項(xiàng)目的配置文件，加入了一個(gè)規(guī)則來忽略特定的腳本文件build-to-host.m4。

很快，這個(gè)腳本就被包含在了項(xiàng)目的正式發(fā)布版本中——它會(huì)在構(gòu)建過程中執(zhí)行，并植入一段負(fù)責(zé)在受害者電腦上安裝后門的惡意代碼。

2024年2月23日，JiaT75在XZ項(xiàng)目的測試文件夾中加入了兩個(gè)含有隱藏后門的測試文件。

2024年2月24日，JiaT75發(fā)布了包含惡意腳本文件的新版本5.6.0，也就是說任何使用了這個(gè)版本及以后版本的XZ都存在安全風(fēng)險(xiǎn)。

2024年2月27日，這個(gè)帶有安全隱患的版本被Fedora采納。

2024年3月9日，JiaT75更新了后門程序，發(fā)布了版本5.6.1，F(xiàn)edora同樣更新了這個(gè)版本。

2024年3月29日，安全研究員Andres Freund在oss-security郵件列表上公布了他對(duì)XZ項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn)的惡意行為的詳細(xì)分析。

還有更多受害者

雖然惡意代碼僅在XZ項(xiàng)目中被檢測到，但攻擊者賬戶的其他代碼貢獻(xiàn)目前也在調(diào)查中。

截至今日，一些項(xiàng)目已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)添加了可疑代碼：

libarchive

2021年，JiaT75向libarchive代碼庫提交了一個(gè)名為「在使用bsdtar解壓時(shí)添加錯(cuò)誤提示文本」的合并請(qǐng)求，乍看之下似乎沒什么問題。

但仔細(xì)一看，這個(gè)合并請(qǐng)求中的代碼把原本安全的函數(shù)safe_fprintf()換成了更危險(xiǎn)的fprintf()函數(shù)，這一改動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致字符逃逸的安全漏洞。

oss-fuzz

2023年初，JiaT75把XZ項(xiàng)目在Google的oss-fuzz工具上注冊(cè)的主郵箱改為了他個(gè)人的Gmail郵箱。

這一行為似乎暗示，他們想要第一時(shí)間接收到XZ項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn)的漏洞報(bào)告，以此來及時(shí)知曉自己的惡意操作被揭露的情況。

2023年末，他們提交了一個(gè)新的合并請(qǐng)求（Pull Request），目的是在XZ項(xiàng)目的fuzzer配置中禁用「間接函數(shù)支持（Indirect function support）」。

這一操作似乎可以防止被fuzzer探測到，從而為在XZ項(xiàng)目中植入的后門做好鋪墊。