Apache shiro 权限绕过漏洞汇总

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No.1

简述

前段时间太忙了,忙到很多东西,只是记录了笔记,没有成文,刚好最近阶段又出来了shiro权限绕过漏洞,因此本文将这三个权限绕过的洞进行对比,他们的编号分别是 CVE-2020-1957、CVE-2020-11989、CVE-2020-13933 。

No.2


漏洞细节

1、CVE-2020-1957

原理

Apache shiro 权限绕过漏洞汇总

首先在 admin 位置下断点,可以看到,我们网络请求,是先经过 shiro 处理之后,再转发到 springboot 进行路由分发工作。

Apache shiro 权限绕过漏洞汇总

这里直接定位到 shiro 处理 url 的方法位置:WebUtils# getPathWithinApplication

    public static String getPathWithinApplication(HttpServletRequest request) {

        String contextPath = getContextPath(request);

        String requestUri = getRequestUri(request);

        if (StringUtils.startsWithIgnoreCase(requestUri, contextPath)) {

            // Normal case: URI contains context path.

            String path = requestUri.substring(contextPath.length());

            return (StringUtils.hasText(path) ? path : "/");

        } else {

            // Special case: rather unusual.

            return requestUri;

        }

    }

实际上继续跟进 getRequestUri(request); 这个方法,可以清楚的看到,实际上调用的是 getRequestURI 方法来获取路由中的 URI 请求。

Apache shiro 权限绕过漏洞汇总

这里的 URI 就是我们传入的/xxx/..;/hello/aaaa,也就是说回到 getRequestUri(request); 当中,会带着这个传入的 URI 进入 decodeAndCleanUriString 进行处理。

    public static String getRequestUri(HttpServletRequest request) {

        String uri = (String) request.getAttribute(INCLUDE_REQUEST_URI_ATTRIBUTE);

        if (uri == null) {

            uri = request.getRequestURI();

        }

        return normalize(decodeAndCleanUriString(request, uri));

    }

在 decodeAndCleanUriString 方法中会根据我们的传入的URI中;进行截断处理,也就是说经过处理之后,返回的结果变成了/xxx/..

Apache shiro 权限绕过漏洞汇总

而 normalize 方法就会对我们传入的path进行一些处理,从注释上,也能知道这部分代码处理了什么东西:

✦替换\/

✦替换/.//

✦替换/..//

✦...

    private static String normalize(String path, boolean replaceBackSlash) {


        if (path == null)

            return null;


        // Create a place for the normalized path

        String normalized = path;


        if (replaceBackSlash && normalized.indexOf('\') >= 0)

            normalized = normalized.replace('\', '/');


        if (normalized.equals("/."))

            return "/";


        // Add a leading "/" if necessary

        if (!normalized.startsWith("/"))

            normalized = "/" + normalized;


        // Resolve occurrences of "//" in the normalized path

        while (true) {

            int index = normalized.indexOf("//");

            if (index < 0)

                break;

            normalized = normalized.substring(0, index) +

                    normalized.substring(index + 1);

        }


        // Resolve occurrences of "/./" in the normalized path

        while (true) {

            int index = normalized.indexOf("/./");

            if (index < 0)

                break;

            normalized = normalized.substring(0, index) +

                    normalized.substring(index + 2);

        }


        // Resolve occurrences of "/../" in the normalized path

        while (true) {

            int index = normalized.indexOf("/../");

            if (index < 0)

                break;

            if (index == 0)

                return (null);  // Trying to go outside our context

            int index2 = normalized.lastIndexOf('/', index - 1);

            normalized = normalized.substring(0, index2) +

                    normalized.substring(index + 3);

        }


        // Return the normalized path that we have completed

        return (normalized);


    }

而这里经过处理,我们的 URI 依然是/xxx/..,接着就会回到 PathMatchingFilterChainResolver# getChain 方法,进行权限匹配,我们的路径是/hello/**下需要进行权限认证,由于路径不匹配,所以权限校验自然过了。

Apache shiro 权限绕过漏洞汇总

这里在提一嘴,可以看看 PathMatchingFilterChainResolver# getChain 方法这一小段代码,这一段代码修复的是 Shiro-682 (https://issues.apache.org/jira/browse/SHIRO-682),具体描述可以点入链接查看。简单翻译一下就是在 spring web 下,通过请求 /resource/menus 和 /resource/menus/ 都是能够访问到资源的,但是shiro的路径正则只会匹配到 /resource/menus ,忽略了 /resource/menus/ ,所以这就绕过了。

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好了,这里提一下这个地方,再回到我们刚刚上面的情况里,由于我们传入的 URI /xxx/..与权限认证的 URI /hello/**不匹配,绕过了权限验证之后,进入 springboot 当中进行路由分发,而在 spring 当中 UrlPathHelper# getPathWithinServletMapping 这个方法负责处理我们传入的 URI :xxx/..;/hello/aaaa,结果是返回 servletPath 。

public String getPathWithinServletMapping(HttpServletRequest request) {

    String pathWithinApp = getPathWithinApplication(request);

    String servletPath = getServletPath(request);

    String sanitizedPathWithinApp = getSanitizedPath(pathWithinApp);

    String path;


    // If the app container sanitized the servletPath, check against the sanitized version

    if (servletPath.contains(sanitizedPathWithinApp))     {

        path = getRemainingPath(sanitizedPathWithinApp, servletPath, false);

    }

    else {

        path = getRemainingPath(pathWithinApp, servletPath, false);

    }

...

        // Otherwise, use the full servlet path.

        return servletPath;

    }

}

看看 servletPath 是怎么来的,这玩意的取值是通过request.getServletPath();获取到的,也就是说这里的结果是/hello/aaaa。这里通过 springboot 进行分发,自然获取到后台接口内容,整个流程:

用户发起请求/xxx/..;/hello/aaaa----->shiro处理之后返回/xxx/..通过校验的----->springboot处理/xxx/..;/hello/aaaa返回/hello/aaaa,最后访问到需要权限校验的资源。

public String getServletPath(HttpServletRequest request) {

    String servletPath = (String) request.getAttribute(WebUtils.INCLUDE_SERVLET_PATH_ATTRIBUTE);

    if (servletPath == null) {

        servletPath = request.getServletPath();

    }

    if (servletPath.length() > 1 && servletPath.endsWith("/") && shouldRemoveTrailingServletPathSlash(request)) {

        // On WebSphere, in non-compliant mode, for a "/foo/" case that would be "/foo"

        // on all other servlet containers: removing trailing slash, proceeding with

        // that remaining slash as final lookup path...

        servletPath = servletPath.substring(0, servletPath.length() - 1);

    }

    return servletPath;

}

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修复

shiro在1.5.2当中把之前的通过 getRequestURI 获取URI的方式变成了 getContextPath() 、getServletPath() 、getPathInfo() 的组合。

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这么处理之后自然变成了想要的东西。

Apache shiro 权限绕过漏洞汇总

2、CVE-2020-11989

原理

这里的 shiro 拦截器需要变成map.put("/hello/*", "authc");,这里有两种poc,都是可以绕过

/hello/a%25%32%66a
/;/test/hello/aaa

我们知道在shiro中的WebUtils# getPathWithinApplication这里会处理我们传入的url,在 getRequestUri 方法会调用 decodeAndCleanUriString 进行处理。

    public static String getRequestUri(HttpServletRequest request) {

        String uri = (String) request.getAttribute(INCLUDE_REQUEST_URI_ATTRIBUTE);

        if (uri == null) {

            uri = valueOrEmpty(request.getContextPath()) + "/" +valueOrEmpty(request.getServletPath()) +valueOrEmpty(request.getPathInfo());

        }

        return normalize(decodeAndCleanUriString(request, uri));

    }

在 decodeAndCleanUriString 当中会调用 decodeRequestString 针对 URI 进行一次 URL 解码。

    private static String decodeAndCleanUriString(HttpServletRequest request, String uri) {

        uri = decodeRequestString(request, uri);

        int semicolonIndex = uri.indexOf(';');

        return (semicolonIndex != -1 ? uri.substring(0, semicolonIndex) : uri);

    }


    public static String decodeRequestString(HttpServletRequest request, String source) {

        String enc = determineEncoding(request);

        try {

            return URLDecoder.decode(source, enc);

        } catch (UnsupportedEncodingException ex) {

            if (log.isWarnEnabled()) {

              ...

            }

            return URLDecoder.decode(source);

        }

    }

所以这里的poc/hello/a%25%32%66a------>传入到shiro自动解码一次变成//hello/a%2fa------>经过 decodeRequestString 变成//hello/a/a由于这里我们的拦截器是map.put("/hello/*", "authc");,这里需要了解一下shiro的URL是ant格式,路径是支持通配符表示的

?:匹配一个字符
*:匹配零个或多个字符串
**:匹配路径中的零个或多个路径

/*只能命中/hello/aaa这种格式,无法命中/hello/a/a,所以经过 shiro 进行权限判断的时候自然无法命中。

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而在spring当中,理解的 servletPath 是/hello/a%2fa,所以自然命中@GetMapping("/hello/{name}")这个mapping,又springboot转发到响应的路由当中。

Apache shiro 权限绕过漏洞汇总

另一种利用方式来自这里《Apache Shiro权限绕过漏洞分析(CVE-2020-11989)》(https://xz.aliyun.com/t/7964),这里提到了

1.应用不能部署在根目录,也就是需要context-path,server.servlet.context-path=/test,如果为根目录则context-path为空,就会被CVE-2020-1957的patch将URL格式化,值得注意的是若Shiro版本小于1.5.2的话那么该条件就不需要。

Apache shiro 权限绕过漏洞汇总

这里原因在于需要绕过 getRequestUri 当中的格式化uri,当 context-path 为空的时候,处理结果为//hello/aaaa

    public static String getRequestUri(HttpServletRequest request) {

        String uri = (String) request.getAttribute(INCLUDE_REQUEST_URI_ATTRIBUTE);

        if (uri == null) {

            uri = valueOrEmpty(request.getContextPath()) + "/" +

                  valueOrEmpty(request.getServletPath()) +

                  valueOrEmpty(request.getPathInfo());

        }

        return normalize(decodeAndCleanUriString(request, uri));

    }

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当 context-path 不为空的时候,处理结果为/;/test/hello/aaaa,然后我们知道 decodeAndCleanUriString 会根据;进行截断,截断之后的结果是/自然无法命中拦截器map.put("/hello/*", "authc");,所以自然就绕过了。

Apache shiro 权限绕过漏洞汇总
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修复

在1.5.3版本,采用标准的 getServletPath 和 getPathInfo 进行uri处理,同时取消了url解码。

    public static String getPathWithinApplication(HttpServletRequest request) {

        return normalize(removeSemicolon(getServletPath(request) + getPathInfo(request)));

    }

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3、CVE-2020-13933

原理

/hello/%3baaaa

上面的代码进来之后,通过 getPathWithinApplication 处理之后变成了/hello/;aaaa

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而 removeSemicolon 会根据;进行截断,返回的 uri 自然是/hello/

    private static String removeSemicolon(String uri) {

        int semicolonIndex = uri.indexOf(';');

        return (semicolonIndex != -1 ? uri.substring(0, semicolonIndex) : uri);

    }

这个 uri 自然无法命中拦截器map.put("/hello/*", "authc");自然就过了

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修复

加了一个 filter 类 InvalidRequestFilter 来针对一些东西进行处理。

    private static final List<String> SEMICOLON = Collections.unmodifiableList(Arrays.asList(";", "%3b", "%3B"));


    private static final List<String> BACKSLASH = Collections.unmodifiableList(Arrays.asList("\", "%5c", "%5C"));

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No.3


小结

总结来看,就是利用 shiro 解析 uri 和 spring 解析 uri 之间的差异来挖这个洞。

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5.具备良好的英语文档阅读能力。


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薪资:13-30K
工作年限:2年+
工作地点:杭州(总部)

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1.负责红蓝对抗中的武器化落地与研究;
2.平台化建设;
3.安全研究落地。

【岗位要求】
1.掌握C/C++/Java/Go/Python/JavaScript等至少一门语言作为主要开发语言;
2.熟练使用Gin、Beego、Echo等常用web开发框架、熟悉MySQL、Redis、MongoDB等主流数据库结构的设计,有独立部署调优经验;
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3.熟悉常见web漏洞原理,并能写出对应的利用工具;
4.熟悉TCP/IP协议的基本运作原理;
5.对安全技术与开发技术有浓厚的兴趣及热情,有主观研究和学习的动力,具备正向价值观、良好的团队协作能力和较强的问题解决能力,善于沟通、乐于分享。

【加分项】
1.有高并发tcp服务、分布式、消息队列等相关经验者优先;
2.在github上有开源安全产品优先;
3:有过安全开发经验、独自分析过相关开源安全工具、以及参与开发过相关后渗透框架等优先;
4.在freebuf、安全客、先知等安全平台分享过相关技术文章优先;
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END

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