Black Hat USA 2025 | "Dead Pixel Detected" - A Security Assessment of Apple's Graphics Subsystem

本場演講由微軟的 Wayon Chen 代替原作者 Wong 上台發表。Wong 因簽證問題無法出席，但全部研究成果均由 Wong 獨立完成。Chen 在開場便點明核心結論：Apple 圖形子系統是尋找 zero-day 漏洞的優質切入點，因為它龐大到不可能做到完美。

研究首先從核心驅動層展開。針對 AMD GPU 的 kernel extension，研究者發現某函式對用戶提供的偏移量完全不做驗證，該偏移量直接用於計算核心記憶體位址，可被用戶完全控制，觀察崩潰時寄存器 RCX 存有 magic value 即為佐證。Display Matrix 模組同樣存在 OOB 讀寫問題，且因 Apple 未提供 Kernel Debug Kit，所有符號名稱均缺失，逆向工程耗費大量精力。Apple Intel ME Client Controller 模組則有一個 Type Confusion 漏洞：正常情況下應分配 0x40 大小的物件，但一個有問題的分支將其當作更大結構體處理，導致越界記憶體存取。此外，Apple Intel GPU 模組中的 `invalidContentKey` 函式對用戶傳入的索引參數毫無檢查，同樣可被控制用於任意記憶體寫入。值得一提的是，其中某個漏洞在去年 10 月提交後要等到今年秋天才修復，研究團隊推測該模組正在進行大規模重構。

接著研究轉向 Apple 自家 AGX GPU。在 GPU 通知佇列機制中，`createNotificationQ` 接受用戶傳入的 entry 數量與大小參數，均無充分驗證，導致 OOB Write。研究者特別強調，PoC 初版送給 Apple 後被描述為「Denial of Service」，但研究者認為若精心構造 PoC，此漏洞完全是可利用的 OOB Write primitive，因此堅持與 Apple 溝通修正 CVE 描述，避免誤導社群。GPU 資源分配函式的另一個漏洞同樣經歷了一波三折：研究者成功操控 x8、x9 寄存器指向有效核心位址來證明可利用性，Apple 初版 patch 卻只修復了 PoC 中涵蓋的特定情境，研究者隨後提交另一個能繞過 patch 的 PoC，Apple 才進行二次修補。

IO Mobile Frame Buffer 是本場另一個重點模組，因可從瀏覽器沙盒直接存取，歷來是攻防雙方激烈競爭的戰場。統計顯示 20 年間共有 16 個 CVE，其中 4 個被 APT 組織實際利用。2020 年的大規模重構雖出發點良好，卻引入大量新漏洞，導致 2020 至 2022 年間 CVE 數量暴增。Apple 的應對策略是將部分核心函式實作下移到 Display Co-Processor（DCP）韌體層，讓用戶模式無法直接觸及，形成一定程度的縱深防禦。然而研究者發現，DCP 韌體本身同樣存在漏洞——例如一個 signed/unsigned integer 混用導致的 OOB 寫入，只需傳入負數索引即可繞過邊界檢查，且無需任何權限或 entitlement 即可觸發。有趣的是，不同 macOS 版本對此漏洞給出了兩種不同修復方式，推測是不同團隊維護同一模組所致。研究者更透過自製 fuzzer 針對 DCP 的 antibody IPC 通訊機制進行模糊測試，觸發大量崩潰，並透過直接讀取記憶體的方式收集韌體崩潰報告。其中一個視訊介面漏洞已獲 Apple 確認，影響最新版 iOS 與 macOS，目前因攻擊面尚未完全修復，無法公開更多細節。