【第9周】上传包可“绕过”Java过滤器的检查？

在分享之前，说明两点。

1.本次分享的内容涉及的知识链相对较长，时间仓促难免存在描述或者理解错误的地方。如有发现，欢迎后台留言。

2.本文写的比较啰嗦，因为想彻底了剖析问题本质。如果想直接了解本次讨论问题的结果，请直接浏览3.2。

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背景说明

月初和southwind0师傅做代码审计时，发现了一个比较奇葩的问题。系统设置了全局的XSS过滤器，在其他功能点上生效了，但在一个公告发布功能没有被过滤。southwind0师傅通过对比数据包发现公告发布数据包是上传包（也就是我们常见的上传POST请求）。后来我经过编写测试代码，发现过滤器确实无法过滤上传数据包的参数值。

这让我不禁思考 "上传包可绕过Java过滤器?"，如果是真的，那么问题很严重呀，以后过滤器岂不是都可以这样绕过，那这样全局XSS，SQL注入防御过滤器岂不是形同虚设？查了下网上大多数提供XSS过滤器代码基本都存在这个问题，我意识到问题的严重性，打算深入Tomcat和Spring MVC的底层代码一探究竟。

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测试代码

由于审计的代码属于敏感信息，我编写了一个和审计场景几乎一样的测试Demo用于本文的研究。测试Demo有get，post和upload页面用于测试Java过滤器对三种类型请求数据包的过滤情况。

2.1 后端处理代码

2.2 过滤wrapper代码

2.3 全局过滤器设置

想获取完整代码，请到公众号后台回复"上传包绕Java过滤器测试代码"

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原理分析

为了方便描述，我这里将请求分文三种，GET型请求，普通POST型请求和上传POST型请求。本文的普通型POST请求指的是处理上传POST型请求，而上传POST型请求就是我们上传包对应的请求。

3.1 Spring MVC如何获取到HTTP请求参数值？

为了更透彻的理解出现该问题的原因，我们需要搞清楚Spring MVC框架是如何获取到前端传来的HTTP请求的参数值。

前端提交的请求会先到达Tomcat服务器，其解析请求参数主要在Request.parseParameters()中进行。

Tomcat会根据ContentType是否为multipart/form-data判断是否问上传POST型请求，若是则会调用parseParts()来解析，我们继续跟进。由于allowCasualMultipartParsing配置项默认为false,parseParts()直接就返回了,也就是说Tomcat默认不会解析上传POST请求。

对针对GET行请求和普通POST，Tomcat会调用parameters.processParameters()方法来解析。我们简单看下它的代码。

至此，Tomcat层面对前端请求解析工作结束。接下来Spring MVC会收到Tomcat传来的HttpServletRequest，此时若请求为上传POST型，Spring MVC会继续调用commons-fileuplad.jar对Tomcat传来的原生Servlet请求类HttpServletRequest的实例进行解析处理。

Spring MVC将原生的HttpServletRequest对象传入CommonsMultipartResolver类的parseRequest()方法进行解析处理。

CommonsMultipartResolver.parseRequest()方法主要分两步对上传请求进行解析。

1. 第一步，调用commons-fileupload.jar中的ServletFileUpload类的parseRequest()方法来解析出保存有上传表单各个元素的`FileItem`列表。

2. 第二步，调用CommonsFileUploadSupport.parseFileItem()方法解析FileItem列表为保存有表单字段名，字段值等信息MultipartParsingResult类型的Map。

下面我们来看下这两步的执行细节。首先第一步最终的处理方法为FileUploadBase.parseRequest()

FileUploadBase.parseRequest()解析完会返回一个FileItem实例列表。FileItem就是存储着上传表单的各种元素（字段名，ContentType，是否是简单表单字段，文件名。）本例中我们提交的上传表单的FileItem内容如下：

接着来到第二步，调用CommonsFileUploadSupport.parseFileItem()对commons-fileupload.jar处理的结果---FileItem列表，进行处理。

最后将上传表单解析的所有元素（multipartFiles，multipartParameters，multipartParameterContentTypes）封装为一个MultipartParsingResult并返回。至此上传POST型请求的解析工作完成。

最后Spring MVC，会使用HandlerMethodInvoker.resolveRequestParam()方法，将解析好的请求参数的值，绑定到不同的对象上，方便Controller层获取。具体我们在下面说。

3.2 上传包无法被过滤的原理

上面我们用较大边幅说明了Spring MVC是如何获取到前端发来的请求的参数值。下面我们就很好理解，问题的所在了。

经过跟踪发现，Spring MVC对各类型请求参数的解析并实现自动绑定，主要在HandlerMethodInvoker.resolveRequestParam()方法。

继续跟进到获取参数值的那一步。

通过调式发现，这里如果是GET型和普通POST型请求的话，getRequest()获取到的对象是我们编写的过滤类XssHttpServletRequestWrapper的实例，故调用该对象getParameterValues()来获取值，自然是被过滤了！

若是上传POST行请求的话，getRequest()获取到的是CommonsMultipartResolver类的对象。但实际上调用该对象的getParamterValues()方法，会执行到DefaultMultipartHttpServletRequest类的getParamterValues()类获取值。这是调式发现的，我暂时也没有搞清楚为何，不过不影响我们解决本次研究的问题。

到这里我们基本明白了，上传包中的参数值没有被过滤，是因为Spring MVC在解析上传包获取其参数值时，没有使用我们编写的过滤类XssHttpServletRequestWrapper中的getParamterValues()方法，而是使用了DefaultMultipartHttpServletRequest类getParamterValuses()。

你可能有疑问，为何SpringMVC获取上传POST请求的参数值时，为啥不调用XssHttpServletRequestWrapper.getParamterValues()来获取呢？

答：因为这样获取不到。

借助以下相关类和接口的继承实现关系图，我们继续看看为何获取不到。

结合我们上面对Spring MVC和Tomcat如何解析到请求包的参数值的过程，知道GET型和普通POST型请求包是可以通过HttpServletRequest.getParameterValues()直接获取到对应参数的值，而通过图中可知XssHttpServletRequestWrapper实现了HttpServletRequest，自然也是可以通过XssHttpServletRequestWrapper.getParameterValues()获取到的。

但上传包Tomcat默认没有解析，根据继承关系XssHttpServletRequestWrapper对象中保存的解析结果为Tomcat解析请求的结果，故通过该对象的getParameterValues()方法获取到的参数值为null。也是因此Spring MVC针对Tomcat解析的结果---原生HttpServletRequest，使用common-fileupload.jar来继续解析，得到MultipartHttpServletRequest的实现对象。DefaultMultipartHttpServletRequest类实现了MultipartHttpServletRequest，故通过该类的getParameterValues()方法即可获取到上传POST请求的参数值！

最后特别说明一点，其实上传POST请求数据是流经过过滤器的。没有被过滤，是由于获取参数值的时候，没有调用过滤器Wrapper对象的方法。所以最终我们看到了上传包可以“绕过”过滤器检查的现象。

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最后的思考

在文章发布区，评论区，公告区....等功能点上常常需要上传图片或附件，这时表单往往会以上传包的形式提交数据。而这些功能点也是hack们最关注的XSS漏洞测试点，若不注意上传包可"绕过"过滤器的问题，会造成很严重的后果！

我从新翻开了之前审计的项目代码，发现很多Spring MVC项目都是使用过滤器对XSS和SQL注入进行全局防御。而过滤器的代码与本文例子的中过滤器代码相似，很明显都是从网上Copy过来的。这样编写代码是存在问题的，针对这种情况，我们该如何正确防御，我们下周文章详述！

本文始发于微信公众号（回忆飘如雪）：【第9周】上传包可“绕过”Java过滤器的检查？