缓解Docker引擎中的CVE-2026-31431（“Copy Fail”）漏洞

概述

CVE-2026-31431（“Copy Fail”）是一个于2026年4月披露的Linux内核权限提升漏洞，影响AF_ALG加密子系统中的algif_aead模块。该漏洞允许拥有AF_ALG套接字访问权限的非特权用户控制性地写入页面缓存（page cache）。由于页面缓存是所有文件读取操作的基础，攻击者可以临时修改主机上任意可读文件的内容，这可能导致本地权限提升（例如通过篡改setuid二进制文件）或影响同一主机上的其他容器和进程。对于运行在未打补丁的内核上的Docker容器，这是一个严重的安全风险。Docker Engine团队通过在运行时层面实施多层缓解措施，为尚未获得内核补丁的用户提供即时保护。

核心概念

AF_ALG 套接字：Linux内核提供的一种允许用户空间程序访问内核加密算法的套接字家族。这是此漏洞利用的系统调用接口。
页面缓存 (Page Cache)：内核用于缓存文件数据的内存区域。它是一个全局资源，所有进程（包括主机和所有容器）对同一文件的读取都会共享此缓存。这是漏洞能够跨越容器边界产生影响的关键原因。
seccomp (Secure Computing Mode)：一种Linux内核安全特性，允许进程限制自身可以使用的系统调用。Docker使用自定义seccomp配置文件来限制容器内的系统调用。
LSM (Linux Security Modules)：如AppArmor和SELinux，它们为内核提供了强制访问控制（MAC）框架，可以挂载到内核的socket创建回调函数，从而在更深层次上控制资源访问，而不仅仅是系统调用层面。
socketcall(2)：一个在x86_64架构上存在的旧式多路复用系统调用，它将socket、bind、connect等多个操作封装在一个系统调用中。其参数通过指针传递，使得seccomp过滤器无法检查具体的地址族，是此次缓解措施中遇到的关键技术挑战。

实践

针对CVE-2026-31431的缓解措施经历了两个主要迭代，最终在Docker Engine v29.4.3中形成了一套有效的多层防御方案。

第一次尝试：仅使用seccomp（v29.4.2）

Docker Engine v29.4.2首先更新了默认的seccomp配置文件，通过在socket(2)系统调用的参数中过滤AF_ALG地址族来阻止创建相关套接字。然而，团队很快发现仅阻塞socket(2)是不够的。

问题：攻击者可以通过socketcall(2)系统调用来创建套接字，绕过基于参数的过滤器。因为socketcall将参数打包到用户空间数组中，seccomp的BPF过滤器无法解析其中的具体地址族。
解决方案：团队在seccomp规则中彻底禁用了socketcall(2)系统调用。
意外后果：此禁令过于宽泛，导致许多依赖32位兼容模式（通过socketcall）的旧版二进制程序（如基于i386架构的glibc、Go运行时的GOARCH=386、SteamCMD、Wine等）网络功能完全失效。这是一个严重的回归问题。

最终方案：基于LSM的防御（v29.4.3）

认识到seccomp在系统调用边界上存在的局限性，Docker Engine v29.4.3转向利用Linux安全模块（LSM）的内核钩子，实现了更精确的控制。

回滚socketcall禁令：恢复了32位兼容性。
增强AppArmor配置文件：在默认的AppArmor配置文件中添加了 deny network alg, 规则。由于AppArmor钩入内核的security_socket_create()回调，无论通过socket(2)还是socketcall(2)创建套接字，该规则都能有效阻止AF_ALG套接字。此方案适用于启用AppArmor的系统（如Ubuntu、Debian）。
集成SELinux策略：为使用SELinux的系统（如Fedora、RHEL、CentOS）提供了一个CIL策略模块，可以拒绝container_domain类型创建alg_socket。这需要Docker守护进程以--selinux-enabled模式运行。
保留seccomp作为纵深防御：继续在默认seccomp配置文件中阻止socket(AF_ALG)，作为针对socket(2)系统调用路径的纵深防御。

如果无法立即升级Docker引擎或内核，可采取临时缓解措施：

禁用内核模块：在/etc/modprobe.d/目录下配置文件中添加 blacklist af_alg 和 blacklist algif_aead。此方法仅在相关模块以可加载模块形式（CONFIG_CRYPTO_USER_API=m）编译时有效。
使用自定义seccomp配置文件：应用一个明确拒绝AF_ALG的自定义seccomp配置文件。

SRE要点

与可靠性和安全性的关联

此案例深刻体现了安全漏洞对系统可靠性的直接影响。一个内核漏洞可能通过容器逃逸或横向移动，影响整个节点及其上运行的所有工作负载的可用性和完整性。快速、有效的运行时缓解是缩短漏洞暴露窗口、保护服务级别的关键手段。

最佳实践与常见反模式

纵深防御：Docker的最终方案结合了seccomp（系统调用层）和AppArmor/SELinux（内核对象层），展示了有效的安全纵深。单一安全层可能存在盲区（如socketcall），多层协同才能覆盖更广的攻击面。
警惕缓解措施的副作用：第一次尝试（v29.4.2）的教训表明，安全加固必须充分考虑兼容性和业务影响。SRE在部署安全补丁时，需要在生产环境进行严格测试，避免造成服务中断。
保持更新：无论是内核还是容器运行时，及时更新是防御已知漏洞的最可靠方式。Docker Engine的更新可以比内核补丁更快地部署到所有主机，成为重要的应急响应工具。