Struts2 REST插件远程执行命令漏洞全面分析，WAF支持检测防御

Posted 2021-04-28 阿里云安全

漏洞概述

2017年9月5日，Apache Struts 2官方发布一个严重级别的安全漏洞公告，该漏洞由国外安全研究组织lgtm.com的安全研究人员发现，漏洞编号为CVE-2017-9805（S2-052）。

在一定条件下，攻击者可以利用该漏洞远程发送精心构造的恶意数据包，获取业务数据或服务器权限，存在高安全风险。

漏洞基本信息

当Struts2使用REST插件使用XStream的实例xstreamhandler处理反序列化XML有效载荷时没有进行任何过滤，可以导致远程执行代码，攻击者可以利用该漏洞构造恶意的XML内容获取服务器权限。 

利用条件：使用REST插件并在受影响版本范围内。
利用方式：攻击者构建恶意数据包远程利用。 

漏洞影响范围: 

Struts 2.3.x全系版本(根据实际测试，2.3版本也存在该漏洞)

Struts 2.5 - Struts 2.5.12

如何检测漏洞？

建议运维人员或开发人员尽快关注并资产，可以检查使用了REST插件Struts版本是否在受影响范围内。如果存在，建议您尽快按照以下方式修复漏洞。

如何规避漏洞风险？

目前官方已经发布补丁，建议升级到 Apache Struts2.5.13、Apache Struts 2.3.34版本。

阿里云云盾WAF已发布该漏洞规则，用户可以通过WAF，对利用该漏洞的攻击行为进行检测和防御，最大程度减少安全风险。

漏洞详细分析信息

本次Struts2漏洞起因：一个REST插件struts2-rest-plugin.jar用到了XStreamHandler这个类，这个类对http请求中content-type是application/xml的，调用XStream进行处理，这里先看一下污点传入，如图：

然而漏洞真正存在域XStream中，触发的根本在于javax.imageio.spi.FilterIterator类的next()会调用FilterIterator$Filter的filter()，然后javax.imageio.ImageIO$ContainsFilter的filter()方法中会用反射调用java.lang.ProcessBuilder().start()

利用代码如图所示：

之前github已经公开利用代码，上图代码只不过是攻击者的exp当中的一个payload而已，阿里云安全团队详细分析，主要是利用javax.imageio.ImageIO$ContainsFilter这个内部类，代码如图:

再来看利用代码，如图：

这里用反射将java.lang.ProcessBuilder().start()设置进入ContainsFilter对象里，以待后面漏洞触发时调用

这里用无参的constructor去newInstance对象，生成空对象，然后再用反射去填充对应属性，实际上这里就是对应xml中的每个dom属性，根据代码逻辑阿里云安全团队观察出，这里层层封装最终放到nativeString对象的value属性里，然后继续跟踪代码

最终将上面NativeString的对象放到了HashMap里，

最后对上面return的那个hashMap做toXML序列化，然后就有了今天公开的exploit。下面分析漏洞触发流程，漏洞触发就是fromXML重组对象的过程了，如图：

XStream反序列化的逻辑，实际上是解析XML DOM重组对象的一个过程，如图:

当解析到jdk.nashorn.internal.objects.NativeString这个类的时候，漏洞触发，先看下此时的调用栈，如图:

看到了熟悉的hashCode，这根groovy的反序列化利用类触发逻辑类似。

因为exp代码中我们最终将NativeString对象最终放到了hashMap里然后对hashMap进行序列化，所以当反序列化重组对象的时候，肯定会触发hashCode逻辑。继续跟踪，这里NativeString和Base64Data都属于java未公开的代码，官方未提供源码，不过可以参考openjdk的源码，先看NativeString，如图:

这里value是前面封装的Base64Data的对象，后面进入Base64Data的逻辑，如图:

这里对应依次解析xml中的dataHandler、XmlDataSource的对象，从中取出CipherInputStream的对象，同理依次解析，最终在重组javax.imageio.spi.FilterIterator对象的时候触发漏洞，这里看一下利用代码，如图:

这里cfCons.newInstance(ProcessBuilder.class.getMethod("start"), "foo")被设置为FilterIterator的filter，因为javax.imageio.spi.FilterIterator类的next()会调用FilterIterator$Filter的filter()函数，而此时FilterIterator$Filter正是javax.imageio.ImageIO$ContainsFilter，在javax.imageio.ImageIO$ContainsFilter的filter()下断，代码如图:

这里的method是正是ProcessBuilder().start()方法，此时调用栈如图:

最终触发成功，漏洞复现如下图:

分析总结

阿里云安全团队回顾Struts2 发布的官方安全公告，发现Struts2应该说是当前Java web框架里面存在安全问题最多的。

本次官方漏洞公告对外发出受影响版本为2.5.X全系，但在实际测试过程发现，2.3.X全系版本同样存在此漏洞。

作为安全运维人员和开发人员，我们需要做的就是快速获取漏洞情报，快速响应和处置，把业务风险降到最低。

参考信息

• https://cwiki.apache.org/confluence/display/WW/S2-052

• https://struts.apache.org/docs/s2-052.html

• 亦感谢阿里巴巴安全专家柏通的详细的漏洞分析工作

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