Linux 内核高危漏洞 CVE-2026-31431 (Copy Fail) 深度解析

2050 字

10 分钟

Linux 内核高危漏洞 CVE-2026-31431 (Copy Fail) 深度解析

2026-04-30

安全

Linux安全

/

内核漏洞

/

本地提权

/

容器安全

1. 漏洞概述#

2026年4月22日，Linux 内核披露了一个潜伏 9年的高危本地提权漏洞 CVE-2026-31431，代号 Copy Fail。攻击者仅需一个 732字节 的 Python 脚本，就能在几乎所有主流 Linux 发行版上将低权限用户提权至 root。

该漏洞被 CNCERT（国家互联网应急中心）收录编号为 CNVD-2026-19044，CNTA-2026-0002，CVSS 3.1 评分 7.8（高危）。更令人担忧的是，漏洞利用代码已公开，安天公司已监测到在野利用情况。

1.1 与历史漏洞对比#

漏洞	年份	CVSS	需要竞态条件	利用难度
Dirty COW (CVE-2016-5195)	2016	7.8	需要	中等
Dirty Pipe (CVE-2022-0847)	2022	7.8	需要	中等
Copy Fail (CVE-2026-31431)	2026	7.8	不需要	极低

1.2 事件时间线#

日期	事件
2017年	内核 commit 72548b093ee3 引入 algif_aead 原地优化
2026年4月22日	漏洞公开，PoC 和 Exp 同步公开
2026年4月29日	Openwall 邮件列表披露详情
2026年4月30日	CNCERT 发布安全公告 CNTA-2026-0002
2026年4月30日	奇安信 CERT 发布安全风险通告

2. 技术深度分析#

2.1 漏洞根因#

Copy Fail 的利用链涉及三个关键内核组件的组合：

1
AF_ALG 加密接口  +  splice() 系统调用  +  algif_aead 原地优化
2
        ↓                    ↓                    ↓
3
   用户态调用内核      将文件页缓存引用      允许在加密处理中
4
   crypto 能力         带入加密处理链        复用内存页

2.2 攻击链#

整个攻击过程分为四个阶段：

阶段一：创建 AF_ALG 套接字并绑定 authencesn#

1
import socket
2

3
# 创建 AF_ALG 套接字，绑定带认证的加密算法
4
s = socket.socket(socket.AF_ALG, socket.SOCK_SEQPACKET, 0)
5
s.bind(('authencesn', b'hmac(sha256),cbc(aes)'))

阶段二：通过 splice() 将 setuid 程序的页缓存引入加密路径#

1
import os
2

3
# 打开 setuid 程序（如 /usr/bin/su）
4
fd = os.open('/usr/bin/su', os.O_RDONLY)
5

6
# 构造 splice 管道，触发页缓存引用
7
pipe_r, pipe_w = os.pipe()
8
os.splice(fd, 0, pipe_w, 0, 4096)
9
os.close(fd)

阶段三：利用 algif_aead 原地优化写入受控 4 字节#

1
# 发送恶意数据，利用 in-place 优化覆写页缓存
2
# 将本应是"只读"的页缓存变成了"可写"
3
s.sendmsg([b'A' * 4096], [(pipe_r, 0, 4096)])

阶段四：执行被篡改的 setuid 程序获得 root#

1
# 执行 su，此时读取到的已是页缓存中的恶意代码
2
os.execve('/usr/bin/su', [], {})
3
# 直接获得 root shell

2.3 为什么”不需要竞态条件”#

此前同类漏洞	Copy Fail
依赖内存操作时序窗口	逻辑上直接的读写缺陷
需多次尝试提高成功率	一次即可成功，成功率 100%
受系统负载影响	完全确定性利用

2.4 漏洞的技术本质#

正常流程下，页缓存中的文件数据应该是只读的。但 algif_aead 的 in-place 优化绕过了这个约束：它允许将一个只读页缓存的引用放入 scatterlist，而 scatterlist 在加密操作后会被写回。于是，攻击者就能向本属于 /usr/bin/su 等 setuid 程序的页缓存中写入任意 4 字节，实现代码篡改。

值得注意的是：漏洞仅修改内存页缓存，不直接写磁盘。重启或缓存回收后篡改内容自动恢复，但这不影响利用——因为进程执行时读取的就是页缓存。

3. 影响范围#

3.1 受影响的内核版本#

1
commit 72548b093ee3 ≤ version < commit a664bf3d603d

内核 4.14 ~ 6.18.22（不含）、6.19.12（不含）以下均受影响。

3.2 受影响的发行版#

发行版	受影响版本
Ubuntu	24.04 LTS 及以下
RHEL	8 / 9 / 10 及以下
SUSE	16 及以下
Amazon Linux	2023 及以下
Debian / Arch / Fedora / Rocky / Alma / Oracle	同期内核版本

3.3 安全版本#

内核版本线	安全版本
6.18 LTS	≥ 6.18.22
6.19 LTS	≥ 6.19.12
7.0	≥ 7.0

3.4 高危场景#

该漏洞虽然在利用前需要本地低权限代码执行能力，但在以下场景中风险被显著放大：

场景	风险说明
共享服务器	多租户主机、开发机、跳板机——任一用户可提权至 root
Kubernetes / 容器集群	容器逃逸：容器内低权限用户可篡改宿主机页缓存
CI/CD 执行器	GitHub Actions、GitLab Runner、Jenkins 等构建环境
代码沙箱	Notebook、在线评测平台、AI Agent 执行机
云服务器	多租户共享宿主机的 VPS 环境

4. 自查指南#

4.1 检查内核版本#

1
# 查看当前内核版本
2
uname -r
3

4
# 查看完整内核版本信息
5
cat /proc/version

4.2 检查 algif_aead 模块是否加载#

1
# 检查模块是否已加载
2
lsmod | grep algif_aead
3

4
# 检查模块是否可用（即使未加载）
5
modinfo algif_aead 2>/dev/null && echo "模块可用，存在风险"

4.3 检查 AF_ALG 套接字支持#

1
# 检查内核是否编译了 AF_ALG 支持
2
grep CONFIG_CRYPTO_USER_API_AEAD /boot/config-$(uname -r)

4.4 一键排查脚本#

1
#!/bin/bash
2
echo "=== CVE-2026-31431 Copy Fail 排查脚本 ==="
3
echo ""
4

5
KERNEL=$(uname -r)
6
echo "[*] 当前内核版本: $KERNEL"
7

8
if lsmod | grep -q algif_aead; then
9
    echo "[!] 高危: algif_aead 模块已加载！"
10
else
11
    echo "[*] algif_aead 模块未加载"
12
fi
13

14
if modinfo algif_aead &>/dev/null; then
15
    echo "[!] 高危: algif_aead 模块可用（即使未加载也可被触发加载）"
16
else
17
    echo "[*] algif_aead 模块不可用"
18
fi
19

20
echo "[*] 请手动对比内核版本是否在安全范围内"
21
echo "    安全版本: 6.18.22+ / 6.19.12+ / 7.0+"

5. 修复与处置指南#

5.1 永久修复：升级内核（推荐）#

1
# Ubuntu / Debian
2
sudo apt update && sudo apt full-upgrade -y
3
sudo reboot
4

5
# RHEL / CentOS / Fedora
6
sudo dnf update kernel -y
7
sudo reboot
8

9
# SUSE / openSUSE
10
sudo zypper update kernel -y
11
sudo reboot
12

13
# Arch Linux
14
sudo pacman -S linux linux-lts
15
sudo reboot
16

17
# 重启后确认
18
uname -r

5.2 临时缓解措施：禁用 algif_aead 模块#

1
# 1. 永久禁用模块
2
echo "install algif_aead /bin/false" | sudo tee /etc/modprobe.d/disable-algif-aead.conf
3

4
# 2. 立即卸载已加载的模块
5
sudo rmmod algif_aead 2>/dev/null
6

7
# 3. 确认模块已被禁用
8
sudo modprobe algif_aead 2>&1  # 应显示被 /bin/false 拦截

5.3 容器侧防护：阻断 AF_ALG 套接字#

1
# 通过 seccomp 策略阻断容器内 AF_ALG socket 创建
2
# 在 Docker 运行参数中添加
3
--security-opt seccomp=/path/to/custom-seccomp.json
4

5
# 自定义 seccomp 规则示例：
6
# { "names": ["socket"], "action": "ERRNO", "args": [
7
#   { "index": 0, "value": 38, "op": "SCMP_CMP_EQ" }
8
# ] }

5.4 事后排查：清理页缓存与检查后门#

1
# 1. 释放页缓存（重启后自动恢复，无需此步骤）
2
sync && echo 3 | sudo tee /proc/sys/vm/drop_caches
3

4
# 2. 检查异常进程
5
ps auxf | grep -E "su|sudo|bash|sh"
6

7
# 3. 检查临时目录后门
8
ls -la /tmp /var/tmp
9

10
# 4. 检查登录日志
11
last -n 50
12

13
# 5. 检查 setuid 程序哈希值
14
sha256sum /usr/bin/su /usr/bin/sudo /usr/bin/passwd

6. 安全启示#

6.1 为什么代码优化会成为安全漏洞#

Copy Fail 的根源是 2017 年引入的 in-place 优化。该优化本身出发点是好的——减少内存拷贝、提升加密性能。但它在设计时没有充分考虑页缓存的安全边界：

设计假设	实际情况
scatterlist 中的数据来自用户缓冲区	splice() 可引入页缓存引用
加密操作的目标内存可安全写入	页缓存不应被普通用户写入
in-place 优化节省一次复制	节省了一次复制，但破坏了只读语义

6.2 发现过程：AI + 人类协作#

此漏洞的发现结合了人类洞察与 AI 工具：

研究员 Taeyang Lee 首先识别出 AF_ALG 加密接口 + splice() 的攻击面
随后利用 AI 辅助审计工具 Xint Code 扫描 crypto/子系统
仅耗时约 1 小时 便定位到此最高严重性漏洞

这是安全领域 AI 辅助漏洞挖掘的成功案例。

6.3 防御深度#

1
┌─────────────────────────────────┐
2
│  1. 及时升级内核版本（治本）       │
3
├─────────────────────────────────┤
4
│  2. 禁用不必要的内核模块           │
5
├─────────────────────────────────┤
6
│  3. 容器 Security Context 限制    │
7
├─────────────────────────────────┤
8
│  4. seccomp / AppArmor / SELinux │
9
├─────────────────────────────────┤
10
│  5. 文件完整性监控（AIDE/Samhain） │
11
└─────────────────────────────────┘

7. 总结#

CVE-2026-31431 是 Dirty COW / Dirty Pipe 之后最严重的 Linux 本地提权漏洞
漏洞利用 无需竞态条件，成功率 100%，仅需 732 字节 Python 脚本
影响 2017 年以来几乎所有主流 Linux 发行版
容器环境下可实现 容器逃逸，威胁云原生基础设施
立即升级内核至安全版本 是最彻底的修复方案
临时措施：install algif_aead /bin/false

参考资料#

Linux 内核高危漏洞 CVE-2026-31431 (Copy Fail) 深度解析

https://www.hehonglei.cn/posts/linux-kernel-cve-2026-31431/

作者

Honglei He

发布于

2026-04-30

许可协议

CC BY-NC-SA 4.0

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1. 漏洞概述#

1.1 与历史漏洞对比#

1.2 事件时间线#

2. 技术深度分析#

2.1 漏洞根因#

2.2 攻击链#

阶段一：创建 AF_ALG 套接字并绑定 authencesn#

阶段二：通过 splice() 将 setuid 程序的页缓存引入加密路径#

阶段三：利用 algif_aead 原地优化写入受控 4 字节#

阶段四：执行被篡改的 setuid 程序获得 root#

2.3 为什么”不需要竞态条件”#

2.4 漏洞的技术本质#

3. 影响范围#

3.1 受影响的内核版本#

3.2 受影响的发行版#

3.3 安全版本#

3.4 高危场景#

4. 自查指南#

4.1 检查内核版本#

4.2 检查 algif_aead 模块是否加载#

4.3 检查 AF_ALG 套接字支持#

4.4 一键排查脚本#

5. 修复与处置指南#

5.1 永久修复：升级内核（推荐）#

5.2 临时缓解措施：禁用 algif_aead 模块#

5.3 容器侧防护：阻断 AF_ALG 套接字#

5.4 事后排查：清理页缓存与检查后门#

6. 安全启示#

6.1 为什么代码优化会成为安全漏洞#

6.2 发现过程：AI + 人类协作#

6.3 防御深度#

7. 总结#

参考资料#

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