摘要：CVE-2025-40271 是 Linux 内核 fs/proc 子系统中 proc_readdir_de() 函数的一个 Use-After-Free（UAF）漏洞，CVSS 评分为 7.8（High）。该漏洞源于 proc_dir_entry（pde）从红黑树中删除时未通过 RB_CLEAR_NODE() 将节点标记为 EMPTY，导致在并发 readdir 与网络设备注销场景下，遍历逻辑可能访问到已被释放的 pde，造成本地内核内存破坏。修复方式是在 rb_erase() 后调用 RB_CLEAR_NODE()，使 pde_subdir_next() 正确返回 NULL。

📌 漏洞概述

• CVE 编号：CVE-2025-40271
• CVSS 评分：7.8（High）
• 漏洞类型：Use-After-Free（释放后使用）
• 攻击途径：本地
• 影响组件：Linux 内核 fs/proc 目录遍历逻辑，具体函数为 proc_readdir_de()
• 触发条件：攻击者需要能够触发 procfs 目录遍历（例如 getdents/getdents64 系统调用）并同时触发内部 pde 删除操作（例如 TUN/TAP 网络设备的注销），在特定时间窗口内竞争，即可触发 UAF。

该漏洞由安全研究人员在 stress-ng 压力测试中同时运行 getdent 与 tun 测试用例时发现。虽然目前 CISA KEV 未收录该漏洞，Exploit-DB 和 GitHub 上也未公开 PoC/EXP，但漏洞本身已具备被本地攻击者利用的潜在条件。

🔬 漏洞根因分析

Linux 内核的 procfs 使用 proc_dir_entry（pde）表示每个目录项，并以父目录为根维护一棵红黑树来保存子目录项。遍历 /proc 目录时，proc_readdir_de() 依赖 pde_subdir_first() 和 pde_subdir_next() 在红黑树上按中序遍历子项。正常情况下，遍历进程沿红黑树节点指针移动，逐个读取当前目录下的子项。

漏洞的关键在于删除路径。当内核需要删除一个 proc 目录项（例如网络设备注销时移除 /proc/pid/net/dev_snmp6/ 下对应的 tun2、tun3 等条目）时，代码使用 rb_erase() 将 pde 节点从红黑树中摘除。但摘除后并未调用 RB_CLEAR_NODE() 将节点标记为“空”（EMPTY）。RB_CLEAR_NODE() 会将节点的 __rb_parent_color 设置为指向自身，从而让 RB_EMPTY_NODE() 判断为真。pde_subdir_next() 等迭代逻辑通常依赖该标志判断节点是否仍然有效；一旦缺少该标记，被删除的 pde 节点在内存中仍然被当作有效红黑树节点对待，但其内存可能已被释放回 slab 分配器，形成悬垂指针。

触发场景如下：

• CPU0 通过 getdents64() 遍历 /proc/pid/net/dev_snmp6/，此时遍历游标已经定位到当前 pde（例如 tun3）；
• CPU1 同时执行 unregister_netdevice()，依次注销网络设备 tun3 和 tun2。其中 tun3 首先从红黑树中移除，随后 tun2 也被移除并释放到 slab 中；
• CPU0 继续遍历，调用 pde_subdir_next() 获取下一个 pde。由于被删除的节点没有清空，遍历逻辑可能沿着已失效的红黑树节点关系，错误地返回已经释放的 tun2 的 pde 指针；
• 进一步访问该指针指向的 proc_dir_entry（如读取 name、child 指针或调用相关回调）时，其内存可能已被 slab 重分配给其他内核对象，导致 UAF 读写。

漏洞的本质上是对红黑树节点生命周期的管理缺陷：rb_erase() 负责将节点从树中移除，但未将节点本身标记为“已删除”。在不存在并发遍历的情况下，该缺陷不会产生问题；一旦存在并发路径，未清空的节点指针就会成为悬垂引用。修复方案非常直接：在删除 pde 时，对刚从红黑树中摘除的节点调用 RB_CLEAR_NODE()，使其满足 RB_EMPTY_NODE 条件。这样当遍历代码尝试继续获取下一个节点时，会发现该节点已无效，从而返回 NULL 并安全终止迭代，避免解引用已释放的内存。

💥 影响与危害

• 内核崩溃（DoS）：最直接的影响是触发 UAF 后，内核可能访问非法内存，导致 oops 或 panic，造成拒绝服务。
• 内存损坏：如果释放后的 pde 内存被重新分配给其他对象，遍历代码可能将伪造对象当作 proc_dir_entry 处理，造成越界读写或函数指针被覆盖。
• 潜在本地权限提升（LPE）：攻击者若能精确控制 slab 重用，用伪造对象替换释放的 pde，则可能劫持内核控制流，进而获取更高权限。由于 CVSS 评分 7.8 为 High，且存在于内核基础组件 fs/proc 中，危害等级较高。
• 利用门槛低：只需触发正常的目录读取系统调用（getdents）与设备注销操作即可竞争，不要求特殊硬件；在支持用户命名空间的环境中，普通用户也可创建/销毁 TUN/TAP 设备，增加被利用风险。

目前尚未发现公开 EXP，但有明确的技术触发路径。攻击者需要在一台存在漏洞的机器上反复创建和删除 TUN 设备，同时循环读取 /proc/pid/net/dev_snmp6/，通过竞速增加 UAF 命中概率。一旦命中，可尝试用可控数据填充 slab 槽位，实现进一步的攻击原语。

🛡️ 修复与缓解

官方修复：补丁的核心是在 fs/proc 中删除 pde 节点、执行 rb_erase() 之后，立即调用 RB_CLEAR_NODE() 将该节点标记为 EMPTY，确保并发遍历逻辑可以正确识别已删除节点并停止迭代，从而阻断 UAF 访问。

升级版本：建议所有受影响的内核版本升级至包含该修复的正式发行版内核。由于具体受影响版本列表尚未完全披露，请优先参考您的 Linux 发行商安全公告，确认内核补丁版本及回移状态。若无法立即升级，可通过以下方式缓解：

• 限制普通用户访问 /proc/<pid>/net/ 或 procfs 中与网络设备相关的敏感目录（但实际读取权限通常受 PID 可见性限制，需结合具体挂载选项和命名空间配置）；
• 禁止无特权用户创建 TUN/TAP 设备（移除 /dev/net/tun 访问权限或限制 CAP_NET_ADMIN），以降低触发删除/注销竞争的频率；
• 启用内核地址随机化与 slab freepointer 混淆等加固特性，增加利用难度；
• 在生产环境避免使用 stress-ng 等可同时触发目录遍历与设备创建删除的工具进行并发测试，直至补丁应用完成。

总体而言，CVE-2025-40271 是一个典型的红黑树节点生命周期缺陷导致的内核 UAF，修复简单但影响深远。运维人员应尽快跟踪内核更新，及时合入修复补丁或应用发行商提供的 backport，防范潜在的内核权限提升威胁。

🧪 PoC 复现

截至分析时，未检索到该 CVE 的公开 PoC 仓库（nomi-sec/PoC-in-GitHub 及 GitHub 均无收录）。若后续出现 PoC，本系统将自动补充。

⚔️ EXP 利用代码

截至分析时，Exploit-DB 未收录该 CVE 的公开利用代码。可利用上述 PoC 进行验证，或关注 Exploit-DB 更新。

🕵️ 检测指纹

针对该 CVE 的自动化检测规则（可直接用于扫描与审计）。

🛡️ Semgrep 审计规则: CVE-2025-40271.yaml

📋 代码元数据语言yaml来源rules/semgrep/CVE-2025-40271.yaml针对性✅ 按 CVE 匹配依赖semgrep用法semgrep --config CVE-2025-40271.yaml

rules:
  - id: CVE-2025-40271-proc-uaf-c
    languages: [c]
    severity: ERROR
    message: "Potential use-after-free in proc_readdir_de() due to missing RB_CLEAR_NODE() after rb_erase() in remove_proc_entry(). This can lead to local privilege escalation."
    patterns:
      - pattern: rb_erase(...)
      - pattern-not: RB_CLEAR_NODE(...)
    fix: "pde_erase() helper that calls RB_CLEAR_NODE() after rb_erase();
or add RB_CLEAR_NODE() after each rb_erase() call"
    metadata:
      cwe: "CWE-416"
      owasp: "A8: Software and Data Integrity Failures"
      technology: linux-kernel
      references:
        - "https://nvd.nist.gov/vuln/detail/CVE-2025-40271"
        - "https://git.kernel.org/linus/895b4c0c79b092d732544011c3cecaf7322c36a1"
  - id: CVE-2025-40271-proc-concurrent-c
    languages: [c]
    severity: ERROR
    message: "Concurrent access to proc_dir_entry via getdents64() while removing proc entries can cause use-after-free. Race condition in proc_readdir_de() allows UAF."
    patterns:
      - pattern: getdents64(...)
      - pattern: remove_proc_entry(...)
    fix: "Use proper locking or pde_erase() helper;
ensure RB_CLEAR_NODE() is called after rb_erase()"
    metadata:
      cwe: "CWE-362"
      owasp: "A8: Software and Data Integrity Failures"
      technology: linux-kernel
      references:
        - "https://nvd.nist.gov/vuln/detail/CVE-2025-40271"

🛡️ CodeQL 审计规则: CVE-2025-40271.ql

📋 代码元数据语言ql来源rules/codeql/CVE-2025-40271.ql针对性✅ 按 CVE 匹配依赖codeql用法codeql database run

/**
 * @kind problem
 * @id c/kernel-use-after-free/cve-2025-40271
 * @name Use-after-free in proc_readdir_de() due to missing RB_CLEAR_NODE
 * @description Concurrent proc_readdir_de() traversal via getdents64() can find a freed proc_dir_entry through pde_subdir_next() due to missing RB_CLEAR_NODE() after rb_erase() in remove_proc_entry(),
leading to use-after-free on struct proc_dir_entry.
 * @problem.severity error
 * @tags security
 *       external/cwe/cwe-416
 */
import cpp
import semmle.code.cpp.dataflow.DataFlow
import semmle.code.cpp.dataflow.TaintTracking

/**
 * A configuration for detecting use-after-free in proc_readdir_de().
 */
class ProcReaddirUseAfterFreeConfig extends TaintTracking::Configuration {
ProcReaddirUseAfterFreeConfig() {this = "ProcReaddirUseAfterFreeConfig" }override predicate isSource(DataFlow::Node source) {exists(FunctionCall fc |fc.getTarget().hasName("remove_proc_entry") and
      source.asExpr() = fc.getArgument(0)
    )
  }override predicate isSink(DataFlow::Node sink) {exists(FunctionCall fc |
(
        fc.getTarget().hasName("rb_next") or
        fc.getTarget().hasName("pde_subdir_next") or
        fc.getTarget().hasName("RB_EMPTY_NODE")
      ) and
      sink.asExpr() = fc.getArgument(0)
    )
  }override predicate isAdditionalTaintStep(DataFlow::Node node1,DataFlow::Node node2) {// RB_CLEAR_NODE is missing - the freed entry retains stale rb-links
    none()
  }}
from DataFlow::Node source,DataFlow::Node sink,DataFlow::Node free,ProcReaddirUseAfterFreeConfig config
where
  config.hasFlow(source,sink) and
  // The freed proc_dir_entry is passed to rb_next/pde_subdir_next/RB_EMPTY_NODE
  exists(FunctionCall rbNext |rbNext.getTarget().hasName("rb_next") and
    source = rbNext.getArgument(0)
  )
select sink,
"Use-after-free in proc_readdir_de(): freed proc_dir_entry accessed via $@",free,"remove_proc_entry"

🤖 本文由漏洞情报系统自动聚合生成 · 2026-08-03 12:02 · 数据源: NVD/GitHub-Advisory/OSV/CISA-KEV/Exploit-DB/PoC-in-GitHub + 检测规则库