По мнению некоторых пользователей, PDF — простой формат для обмена документами. На самом деле это очень сложный стандарт, который поддерживает выполнение практически любого кода. Неудивительно, что в прошлые годы энтузиастам удалось успешно запустить Doom внутри PDF и провести ряд других интересных экспериментов.

Оказалось, что на этом возможности движка по рендерингу PDF не ограничиваются. Он способен запустить даже эмулятор полноценного процессора, а в нём — целую операционную систему.

В документе PDF находится полный дистрибутив Linux, работающий на виртуальной машине. Его можно открыть даже в браузере, демонстрационная версия доступна по адресу https://linux.doompdf.dev/ (работает только в браузерах на Chromium):



У самого документа адрес linux.doompdf.dev/linux.pdf, размер файла PDF составляет 6,1 МБ.

Видео:

Как это работает

Дело в том, что формат PDF поддерживает JavaScript, хотя и с собственной ограниченной стандартной библиотекой. Но даже в этой плохо документированной библиотеке реализовано множество любопытных функций, включая 3D-рендеринг, отправку HTTP-запросов и распознавание всех дисплеев, подключённых к компьютеру.

Возможность выполнения JS в PDF и использовал разработчик ading2210, также известный как Аллен Динг (Allen Ding), студент-старшекурсник, который интересуется программированием, веб-разработкой и информационной безопасностью. В частности, нестандартными возможностями JavaScript, что видно по его репозиториям.

Аллену удалось скомпилировать крошечный эмулятор TinyEMU на JavaScript, используя старую версию Emscripten, нацеленную на asm.js вместо WebAssembly.

TinyEMU — известный эмулятор архитектур x86 и RISC-V от Фабриса Беллара. Отличается крайней минималистичностью.

Ранее на базе своего эмулятора Фабрис Беллар демонстрировал проект JSLinux — запуск Linux и других операционных систем в браузере. Вот список виртуальных машин, которые можно запустить в браузере:


Имея такой инструмент, упаковать эмулятор в документ PDF было делом техники.

С точки зрения безопасности, эксперимент определённо вызывает вопросы. Файлы PDF давно используются как контейнеры для вредоносных скриптов, но новый вектор атаки выводит опасность на новый уровень: теперь PDF превращаются в полноценный эмулятор ОС с хорошей вычислительной мощностью.

Теоретически можно представить появление более умных PDF-файлов, способных взаимодействовать с пользователем интерактивным образом, как интерфейс операционной системы. Внутри себя они могут содержать различный бинарный контент, в том числе видео, фотографии и исполняемые файлы:



Код проекта LinuxPDF доступен на GitHub.

Как мы упоминали, ранее тот же разработчик запустил Doom внутри PDF в рамках эмулятора DoomPDF, который был спроектирован похожим образом.



При увеличении масштаба заметно, что видеокадры отображаются в виде строк ASCII. Этого достаточно, чтобы реализовать шестицветный монохром и сделать читаемым внутриигровой текст.



Поиграть в DoomPDF можно здесь (предупреждение: сервер временами не справляется с нагрузкой).


Для защиты от таких угроз существуют специальные парсеры вроде pdfsyntax, которые визуализируют содержимое PDF-документа.