Seit 1,5 Jahren produziere ich den Podcast Risikozone, in dem es um Themen der IT-Sicherheit und Open-Source-Software geht. Die xz-Backdoor ist natürlich ein heißes Thema, weswegen es in der heute veröffentlichten Episode 45 genau darum geht.

Die knapp einstündige Podcastepisode ist für alle interessant, die nochmals einen technisch orientierten Überblick über die Geschehnisse suchen. Da die Thematik recht komplex ist und aus verschiedenen Blickwinkeln beobachtet werden kann, können weitere Podcastepisoden hierüber noch folgen. Ich möchte aber darauf eingehen, dass man diese Backdoor nicht nur auf den Code beschränken sollte. Es gibt es viele verschiedene Ebenen, die allesamt jeweils Beachtung finden sollten:

• die technische "Exploit"-Ebene
• die zwischenmenschliche Ebene
• die Ökosystem-Ebene

Technisch ist der Exploit ausgeklügelt: Die Backdoor beschränkt sich nicht nur auf die bloße Möglichkeit einer Remote-Code-Execution, sondern verwendet darüber hinaus noch ein eigenes Protokoll, mit dem die Befehle signiert und verschlüsselt innerhalb des unscheinbaren N-Wertes im Zertifikat eines SSH-Handshakes übermittelt werden. Durch die Signatur können nur Befehle ausgeführt werden, die mit einem (wahrscheinlich nur dem Angreifer bekannten) ED448-Schlüssel signiert wurden. Die Verschlüsselung erfolgt zwar mit einem statischen Schlüssel, der aus dem ED448-PubKey abgeleitet wird, erfüllt jedoch trotzdem seinen Zweck: Obfuskierung. Mit anderen Worten: wäre die Lücke nie aufgefallen, hätte man sie in der freien Wildbahn nahezu unmöglich durch Traffic-Analysen finden können.

Das ist allerdings nur die erste von drei Ebenen: die Art und Weise, wie die Lücke hereingeschummelt wurde, weist Komponenten des Social Engineering auf. Die Mühe, über mehrere Jahre eine Identität in verschiedenen Projekten mit teils anfangs legitimen Beiträgen aufzubauen, zeugt auch von einem Plan und Ausdauer.

Schlussendlich sollte man auch nicht vergessen, dass hier eine besondere Konstellation im Ökosystem ausgenutzt wurde. Am einfachsten (und auffälligsten) wäre es, eine solche Lücke in OpenSSH unterzubringen. Es wurde aber auf eine deutlich unbeachtetere und einfacher zu infiltrierende Variante ausgewichen. Die xz-Bibliothek wurde zudem nicht zum Einfallstor, weil OpenSSH darauf zurückgreift (das tut es nämlich nicht), sondern weil einige Distros systemd-notify reinpatchen, was wiederum auf die xz-Lib zurückgreift. Außerdem rüttelt dieser Fall an einem Grundpfeiler der IT-Sicherheits-Praktiken: Updates. Diese Hintertür fand geradezu durch die (häufigen) Updates der Rolling-Release-Distros Einzug - die stabilen Versionen waren noch verschont geblieben. Ist also (zu) häufiges Updaten nun auch nicht mehr richtig? Bringen bald Updates mehr Lücken als sie schließen?

Das alles macht es vor allem noch schwieriger, solche Angriffe zuverlässig zu erkennen. Zudem ist davon auszugehen, dass die Angreifer sich die Verteidigungsstrategie jetzt ganz genau anschauen. Die zukünftige Diskussion sollte sich also darauf konzentrieren, wie man diese Art von Angriffen detektiert und frühzeitig eindämmt.

Canonical hat angekündigt, dass die Beta-Version von Ubuntu 24.04 LTS Noble Numbat wegen CVE-2024-3094 (Sicherheitsproblem / Backdoor in den xz-utils) auf 11. April verschoben wird. Das Entwickler-Team hat sich entschieden, alle Binärpakete zu entfernen und neu zu erstellen. Mit dieser Aktion will Canonical sicherstellen, dass keine Binärdatei von der Sicherheitslücke betroffen ist. Bisher war der Plan, Ubuntu 24.04 LTS Beta am 4. April zu veröffentlichen. Am 25. April soll laut Zeitplan die finale Version erscheinen. Ob dieser Termin ebenfalls betroffen […]

Der Beitrag Ubuntu 24.04 LTS Beta auf 11. April verschoben (xz-Backdoor) ist von bitblokes.de.

Die weitverbreiteten Datenkompressionswerkzeuge XZ Utils (früher LZMA Utils) enthalten in Version 5.6 eine Backdoor. Ziel der Backdoor ist nach aktuellem Kenntnisstand eine Kompromittierung von SSH-Servern. Dies wurde gestern auf der oss-security-Mailingliste von Andres Freund nebst einer umfangreichen Analyse des Sachverhalts bekannt gegeben. Durch den Einsatz der Werkzeuge in Linux-Distributionen haben wir hier einen Fall einer Supply-Chain-Attacke. Red Hat hat dem Vorfall die CVE-Nummer CVE-2024-3094 vergeben.

Vorab eine Liste mit weiteren Links:

• Stellungsnahmen von verschiedenen Distributoren
  • Arch Linux
  • Debian
  • Red Hat
  • SUSE
• FAQ
• Hacker-News-Diskussion
• Zeitleiste

Wirkungsweise

Dabei wird die Backdoor nur unter bestimmten Bedingungen ausgeführt, wie das FAQ beschreibt. Im Wesentlichen muss argv[0] auf /usr/sbin/sshd gesetzt sein und eine Reihe an Umgebungsvariablen entweder gesetzt oder nicht gesetzt sein. Normalerweise hängt OpenSSH nicht von liblzma ab. Einige Distributoren patchen OpenSSH allerdings so, dass systemd-Notifcations funktioniert, welches wiederum auf liblzma setzt und die Backdoor möglich macht. Technisch werden einige Checks durchgeführt und anschließend mittels IFUNC Bibliotheksaufrufe umgeleitet. Dies betrifft nach aktuellem Stand auch Aufrufe während der Kryptoroutinen bei der SSH-Authentifizierung.

Betroffenheit

Der Wirkungsweise der Payload ist noch nicht abschließend geklärt. Besonders auch aus diesem Grund wird ein unverzügliches Update angeraten. Im Folgenden einige unverbindliche Faktoren, die eine Verwundbarkeit wahrscheinlich machen. Auf diese Weise kann man priorisieren, welche Systeme zuerst aktualisiert werden sollten.

Versionierte Distros wie z. B. Debian oder RHEL sind nach aktuellem Kenntnisstand mit ihren stabilen Versionen nicht direkt betroffen, da die Versionen 5.6 noch keinen Einzug in das System gefunden haben. Die Testing-Versionen dieser Distros wie z. B. Debian Sid wurden allerdings aktualisiert und sind betroffen.

Rolling-Release-Distros sind naturgemäß auch betroffen, wenn sie schon Version 5.6 in ihre Pakete aufgenommen haben. Dies betrifft zum Beispiel Arch Linux oder Gentoo. Da allerdings einige Distributionen wie Arch Linux OpenSSH nicht gegen liblzma linken, wird die Bibliothek nicht direkt in die Ausführung der Komponenten eingebunden.

Nach aktuellem Stand wird eine Verwundbarkeit besonders kritisch, wenn auf dem betroffenen Host ein öffentlich erreichbarer SSH-Server läuft, da die oben beschriebenen Faktoren ein Laden der Payload auslösen können.

Wie kam es?

Aufgefallen ist die Backdoor nur durch Zufall durch das Debugging von Performanceproblemen, die durch die Backdoor verursacht wurden. Die Backdoor wurde obfuskiert im Rahmen von Buildskripten untergebracht, sodass aufgrund der Komplexität die Lücken noch nicht direkt aufgefallen sind.

Das Repository hinter xz kann als kompromittiert gesehen werden und ist auch auf GitHub schon gesperrt worden. Auffällig ist, dass die Backdoor in den Tarballs der Releases enthalten war, nicht jedoch im Repository-Dump selber. Auch personell gab es einige Auffälligkeiten, da es vor kurzem einen Maintainerwechsel beim Projekt gab und die Lücken vom neuen Maintainer, der seit 2 Jahren am Projekt mitarbeitet, zumindest begünstigt wurden. Die Art und Weise lässt auch auf ein koordiniertes, von langer Hand geplantes Vorgehen schließen.

Einfluss und Folgen

Das große Ganze ist ein Paradebeispiel von xkcd 2347 "Dependency". Wir sehen hier Live ein Beispiel einer Supply-Chain-Attacke. Ein kleines, scheinbar unbedeutendendes Projekt wird übernommen, nur um strategisch Commits zu platzieren, die automatisch "flussabwärts" ihren Weg in größere Distributionen finden, die allesamt auf das Projekt setzen. Alles passiert trotz Open Source. Besonders pikant: der Maintainer hat aktiv versucht, die Backdoor-begünstigenden Umgebungsfaktoren, konkret das Umbiegen von Bibliotheksaufrufen mittels ifunc, in Fuzzing-Projekten wie oss-fuzz, die aktiv nach sowas suchen, zu deaktivieren.

Software wird immer bedeutender und benötigt Vertrauen. Dabei ist jetzt schon klar, dass niemand selber solch komplexe Systeme von alleine bauen kann. Aber auch die Kontrolle der Quellen ist eine große Herausforderung. Neue Gesetzgebung wie der geplante Cyber Resilience Act in der EU versuchen in der Industrie Anreize zu schaffen, die Softwarequalität zu erhöhen.

Diese Attacke konnte einigermaßen abgewendet werden, sollte die umfassende Analyse der Payload keine belastenden Neuigkeiten hervorbringen. Eines ist aber auch klar: Die Angreifer studieren das Verhalten der Verteidiger und werden in Zukunft ihre Vorgehensweise dahingehend optimieren, nicht so einfach mehr gefunden zu werden. Es ist also möglich, Backdoors in so ein Ökosystem hineinzuschummeln. Umso besser müssen aber die Identifikations- und Abwehrmöglichkeiten werden, damit solche Angriffe wirksam verhindert werden können.