【网络安全】漏洞挖掘之Spring Cloud注入漏洞

漏洞描述

Spring框架为现代基于java的企业应用程序(在任何类型的部署平台上)提供了一个全面的编程和配置模型。

Spring Cloud 中的 serveless框架 Spring Cloud Function 中的 RoutingFunction 类的 apply 方法将请求头中的“spring.cloud.function.routing-expression”参数作为 Spel 表达式进行处理，造成Spel表达式注入，攻击者可通过该漏洞执行任意代码。

利用条件

3.0.0.RELEASE <= Spring Cloud Function <= 3.2.2

环境搭建

在官方网页新建一个 Spring boot 项目(https://start.spring.io/)、使用idea启动。

修改 pom.xml配置文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.6.5</version>
<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
<groupId>com.example</groupId>
<artifactId>demo</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<name>demo</name>
<description>Demo project for Spring Boot</description>
<properties>
<java.version>17</java.version>
<spring-cloud.version>2021.0.1</spring-cloud.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-function-context</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-task</artifactId>
</dependency>

<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>

<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-function-webflux</artifactId>
</dependency>

<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-function-dependencies</artifactId>
<version>3.2.2</version>
<type>pom</type>
</dependency>

<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-function-web</artifactId>
<version>3.2.2</version>
</dependency>
</dependencies>
<dependencyManagement>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
<version>${spring-cloud.version}</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>

<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>

</project>

最后访问 http://127.0.0.1:8080. 出现以下页面表示成功。

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漏洞复现

漏洞原理

apply方法会将http头部中的Spel表达式进行解析，从而造成Spel表达式注入。

查看官方diff

进入springframework/cloud/function/context/config/RoutingFunction文件。进入调试模式、将断点添加到apply()方法。

进入到apply()方法后、会调用route() 在该方法中会去判读input是否为 message的实例，function 是否为空、然后进入else if 去获取头信息、获取key值 spring.cloud.function.routing-expression 、在中间会对有无空格做判断。然后继续向下走。

会进入到springframework/cloud/function/context/config/RoutingFunction/functionFromExpression()方法。

routingExpression 会做为参数传入到 springframework/expression/common/TemplateAwareExpressionParser/parseExpression()方法中。

判读其context是否为none值在进入

springframework/expression/spel/standard/SpelExpressionParser/doPareExpression() 会new 一个 InternalSpelExpressionParser 类调用 doPareExpression() 继续跟进。

在springframeworl/expression/spel/stand/InternalSpelExpressionParser/doParseExpression()方法中、会在tokenizer.process()中对token进行源码与字节码的判断操作、继续向下。

会new 一个SpelExpression() 跟进到

springframwork/expression/spel/standard/SpelExpression/SpelExpression()。

在SpelExpression()方法中会将将表达式赋值到this.expression继续跟进 return到 springframework/expression/spel/standard/SpelpressionParser/doParseExpression()、继续return到springframework/expression/common/TemplateAwareExpressionPareser/pareExpression()、return
springframework/cloud/function/context/config/RoutingFunction/functionFromExpression()

在functionFromExpression()方法中会进入MessageUtils.toCaseInsensitiveHeadersStructure()。

调用MessageStructureWithCaseInsensitiveHeaderKeys()，进入到putAll()方法获取message中头信息。

最后会进入漏洞触发点。

漏洞测试

Payload 的构造可以参考官方测试用例。

本次利用创建文件测试。使用payload touch /tmp/xxxxxx.test.test。