Linux 7.3 behebt einen Fehler im FAT-System, der Dateinamen ohne Warnung abschneidet

**Der Linux-Kernel 7.3 enthält eine Korrektur für den FAT-Dateisystemtreiber, der über Jahre hinweg längere Dateinamen als erlaubt akzeptierte, sie stillschweigend abschnitt und unerwartete Verhaltensweisen verursachte. Der Fehler, der von einem Ingenieur von Huawei entdeckt wurde, beeinträchtigte die Datenintegrität und führte zu Warnungen des Kernels bei der Verwendung von Funktionen wie open(), obwohl vfat nicht betroffen ist.

Ein stiller Fehler im Herzen von FAT

Der FAT-Dateisystemtreiber von Linux, der FAT12, FAT16 und FAT32 unterstützt, erhält selten relevante Updates, aber für Linux 7.3 wurde ein Patch veröffentlicht, der ein fehlerhaftes Verhalten korrigiert, das lange unbemerkt bleiben konnte. Das Problem lag in der fehlenden Überprüfung der oberen Grenze für die Länge der Dateinamen, was dazu führte, dass zu lange Namen stillschweigend abgeschnitten wurden und unerwartete Situationen erzeugten.

Wenn ein Dateiname die NAME_MAX-Grenze von Linux, die 255 Bytes beträgt, überschritt, schnitt der Treiber die überschüssige Länge ab, ohne eine Warnung auszugeben, und fuhr fort, als ob die Operation erfolgreich gewesen wäre. Dieses Verhalten war unbeabsichtigt, da das System beim späteren Lesen dieser Dateien nur mit den abgeschnittenen Bytes übereinstimmte, was zu Inkonsistenzen und einem möglichen Datenverlust führen konnte.

Der Ingenieur von Huawei, Zizhi Wo, war derjenige, der das Problem im FAT-Treiber entdeckte und behob, und erklärte in der Patch-Nachricht, dass die Funktion msdos_format_name() keine Überprüfung der oberen Grenze für die Länge des Eingabenamens durchführte.

Das Risiko bei extrem langen Namen

Um die Schwere des Fehlers zu veranschaulichen, gab Wo ein konkretes Beispiel: Ein Name von 300 Bytes, der nur aus 'A's bestand, gab 0 als Erfolg zurück, wobei res auf "AAAAAAAA" (acht 'A's plus drei Füllzeichen) gesetzt wurde und Erfolg für einen Namen meldete, der viel länger war als NAME_MAX. Dieses Szenario war nicht nur verwirrend, sondern konnte auch zu erratischen Verhaltensweisen im Kernel führen.

Wenn ein Benutzer open() mit einem Pfadkomponenten länger als 255 Bytes aufrief, wandte das VFS-System nur PATH_MAX an, nicht die Länge einer einzelnen Komponente, sodass der dentry den ursprünglichen langen Namen beibehielt, aber ein Inode zugewiesen bekam und positiv wurde. Dies löste eine Warnung in vfs_open() aus, die bis zu fsnotify_open() und fanotify_info_copy_name() propagiert wurde, wo WARN_ON_ONCE() aktiviert wurde, was dazu führte, dass das Ereignis mit einem leeren Namen an den Benutzerspeicher gemeldet wurde.

Die Auswirkungen beschränkten sich nicht nur auf eine lästige Warnung, sondern konnten auch Systeme betreffen, die auf fanotify angewiesen sind, um Ereignisse des Dateisystems zu überwachen. Ein leerer Name im Ereignis konnte die Logik von Anwendungen, die auf diese Informationen angewiesen sind, stören und potenzielle Sicherheitsanfälligkeiten oder Überwachungsfehler verursachen.

Glücklicherweise war das vfat-Dateisystem von diesem Problem nicht betroffen, da seine Erstellung über xlate_to_uni() lief, das Namen ablehnt, die länger als FAT_LFN_LEN, eine Grenze von 255 Zeichen, sind.

Die von Huawei vorgeschlagene Korrektur

Die implementierte Lösung fügt eine Überprüfung von 'len > NAME_MAX' am Eingang von msdos_format_name() hinzu, die der einzige Einstiegspunkt für die gesamte Handhabung von msdos-Namen im Treiber ist. Diese Überprüfung stimmt mit der überein, die xfs, 9p, ceph und simple_lookup() bei der Suche durchführen, um sicherzustellen, dass kein Name die vom System festgelegte Grenze überschreitet.

Dieser Ansatz stellt sicher, dass ab dem Linux-Kernel 7.3 jeder Versuch, einen Dateinamen länger als 255 Bytes in FAT-Systemen zu verwenden, kontrolliert abgelehnt wird, anstatt stillschweigend abgeschnitten zu werden. Die Korrektur verhindert auch, dass unnötige Warnungen im Kernel ausgelöst werden, was die Stabilität und Sicherheit des Systems verbessert.

Der Patch wurde eingereicht und ist jetzt für Linux 7.3 zusammengeführt, und es wird erwartet, dass er auch in naher Zukunft auf stabile Kernel zurückportiert wird, damit Benutzer von Distributionen, die ältere Kernel-Versionen pflegen, von dieser Korrektur profitieren können.

Solche Fehler, obwohl selten in einem so alten Treiber wie FAT, unterstreichen die Bedeutung, Systeme aktuell zu halten und den Code zu überprüfen, der kritische Operationen wie den Zugriff auf Dateien verwaltet.