补个漏洞不容易—Dubbo远程命令执行漏洞修复始末

Posted 2021-04-05 安全知不道

   

“纵观中国开源历史，你真的没法找到第二个像Dubbo一样自带争议和讨论热度的开源项目。”Dubbo的开发人员如是评论自己的“孩子”：Dubbo是一个优秀的RPC框架，是Java项目中卓越的框架之一。同所有的优秀服务提供框架一样，Dubbo也面临的安全问题。从本文从Dubbo今年6月遭遇的远程代码执行漏洞的入手，介绍Dubbo发现漏洞、修复漏洞、被绕过、继续修复的过程，期间涵盖了Dubbo漏洞原理和漏洞利用方式，希望可以借助Dubbo修复漏洞事件为例，来提供企业对重用应用框架安全的关注和重视程度。

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技术背景

什么是dubbo？

Dubbo是一个优秀的RPC框架，是Java项目中卓越的框架之一。 2011年，它的开源填补了当时生产环境使用的RPC框架的空白，一发布就被广泛采用； 另一方面，它经历了停止维护、重启维护后捐献给Apache基金会、接着又以顶级项目的身份毕业。

如果说最开始重新激活是以阿里巴巴为主导的项目维护投入，那自 Dubbo 加入 Apache 起，它就已经开始成为一个社区主导、社区贡献为主的完全开放的基金会项目。包括阿里巴巴、携程、工商银行、瓜子二手车、网联清算、中通等在内的互联网、传统企业公司，在 Dubbo的使用与社区代码贡献上都有投入。Dubbo社区正变得非常活跃和多样化。

Dubbo的运行过程如图所示：

Dubbo的运行过程：

1.服务提供者Provider启动时会向注册中心把自己的元数据注册上去，如服务IP、端口及需要注册的接口定义等信息；

2.服务消费方Consumer在启动时会从注册中心订阅服务提供方的元数据；

3.而当注册中心数据发生变更时，例如Provider某个节点Down掉，又或者服务提供方进行了扩容、增加了节点，会推送给订阅的Consumer；

4.在Consumer获取到元数据后，Consumer可以发起RPC调用；

5.RPC调用前后会向监控中心上报统计信息。

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遭遇漏洞

1.Dubbo远程命令执行漏洞

2020年6月22日Apache官方发布了Dubbo 2.7.7版本，其中修复了一个严重的远程代码执行漏洞（CVE-2020-1948），该漏洞允许攻击者使用任意的服务名和方法名发送RPC请求，同时将恶意序列化参数作为Payload，当恶意序列化的参数被反序列化时将执行恶意代码。该漏洞与CVE-2017-3241RMI反序列化漏洞有点类似，都是在远程调用过程中通过方法参数传入恶意序列化对象，服务端在解析参数进反序列化时触发。

2.漏洞原理

CVE-2020-1948远程代码执行漏洞原理是远程方法被动态调用导致的代码执行。从程序报错异常中分析中找到奔溃点，然后跟进到源码中可以发现atorg.apache.dubbo.rpc.protocol.dubbo.DecodeableRpcInvocation.decode(DecodeableRpcInvocation.java:79)[dubbo-2.7.6.jar:2.7.6]开始分析，找到 readobject，再定位到comalibabacomcauchohessianioHessian2Input.java，经过后续的多次循环，comalibabacomcauchohessianioClassDeserializer.java与comalibabacomcauchohessianioClassDeserial。得到是hessian问题造成漏洞原因。

基于此，Apache官方在2020年6月22日Apache官方发布了Dubbo 2.7.7版本，在此版本中，对invoke的method的进行了限制，在DecodeableRpcInvocation.java文件133-135行增加了对Method方法进行验证，如果验证不通过则抛出非法参数异常终止程序运行，用来修复此漏洞。

03

亡羊补牢

1.惨遭绕过

2020年7月1日，腾讯安全云鼎实验室就给出了Dubbo2.7.7反序列化漏洞绕过的方法。从官方发布的补丁对比文件来看，Dubbo在DecodeableRpcInvocation.java文件133-135行增加了对Method方法进行验证，如果验证不通过则抛出非法参数异常终止程序运行。通过对历史版本的回溯，发现在2019.10.31日的一次提交中DubboProtocol类的getInvoker函数的RemotingException代码块中增加了getInvocationWithoutData方法，对inv对象的arguments参数进行置空操作，用来缓解后反序列化攻击，此处正是CVE-2020-1948漏洞后反序列化利用的触发点。千里之堤溃于蚁穴，为了应对反序列化的漏洞而推出的Dubbo2.7.7，还是再一次走上了因为反序列化而引发远程命令执行的老路。

 其中MITRE Caldera执行的动作由计划系统结合预配置的ATT&CK模型生成。这样的好处在于能够更好更灵活地对攻击者的操作进行模拟，而不是遵循规定的工作序列。自动模拟攻击者进行攻击演练，安全地重现发生过的攻击行为，不会对资产造成损害，并且能够重复执行以对防御能力和检测能力进行测试和验证。

2.绕过原理

绕过选用的反射链是com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl。此次dubbo的利用方式虽然也是在connect()方法中被使用jndi的方式加载恶意类，但是dubbo是动态调用了JdbcRowSetImpl的getDatabaseMetaData方法，造成了connect方法被执行。对提交修复的commit代码分析发现在DecodeableRpcInvocation中增加了输入参数类型的校验。点开查看代码，在原有的基础上增加了参数类型的校验，补丁代码如下图所示：

这里的parameterTypes是限制Ljava/lang/String;[Ljava/lang/String;[Ljava/lang/Object;，如下图所示：

绕过2.7.7版本更新的传入的参数类型为Class<?>类型。类路径为Class<?>class com.rometools.rome.feed.impl.ToStringBean类，如果对参数检查是可以有效阻止漏洞的利用，然而修复错了地方。从git的commit记录来看，官方的修复思路推测是想在异常抛出前利用参数类型的校验并拦截，防止引用的toString()方法造成代码执行。但是拦截错了地方，通过对源码的单步调试发现，此处抛出的异常并不在漏洞触发的调用链上。

DecodeableRpcInvocation.java文件133-135行增加了对Method方法进行验证，如果验证不通过则抛出非法参数异常终止程序运行，核心代码代码如下:

跟进isGenericCall和isEcho方法，发现验证逻辑十分简单，如果method等于$invoke、$invokeAsync或者$echo则返回true。不得不说此处站在开发角度思考是没问题的，非Dubbo自带service中的$invoke、$invokeAsync、$echo方法以外，其他函数名全部抛出异常，但是万万没想到RPC调用过程中方法名是用户可控的，所以攻击者可轻易的将method设置为其中任意一个方法来绕过此处限制。

知道了method的验证逻辑，修改CVE-2020-1948 Poc中的的service_name和method_name参数的值，分别为：org.apache.dubbo.rpc.service.GenericService和$invoke。就可以验证通过，最后进入hession反序列化流程，成功执行了代码。

3.姗姗来迟

7月28日，ApacheDubbo终于发布了2.7.8的版本用来解决绕过问题。

时隔1个月发布的Dubbo2.7.8版本堵上了2.7.7解决反序列化的问题，在2.7.8版本发布的后的1个多月，还没有被爆出利用绕过的案例，至此，Dubbo的反序列漏洞的修补终于告一段落。

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后记

梅须逊雪三分白,雪却输梅一段香。关于Dubbo反序列化漏洞的攻与防之争从来没有停止过，Dubbo如此，其他的服务框架亦如此。没有绝对的安全，只有动态的攻与防的平衡。作为安全从业者，我们要敬畏攻击，更要感谢攻击，他山之石，可以攻玉。以攻促防、以攻带防，了解对手、了解敌人，攻防一体、攻防兼备才可以推动企业的安全的新发展。

中国光大银行 信息科技部安全管理处

安小灰

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