Apache-shiro-权限绕过漏洞汇总

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shiro权限绕过漏洞，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

0x01 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 。

0x02 漏洞细节

1、CVE-2020-1957

原理

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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。

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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。

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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/..

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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\\为/
  • 替换/./为/
  • 替换/../为/
  • ...
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。

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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 ，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。

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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。

image-20200820142018660

另一种利用方式来自这里《Apache Shiro权限绕过漏洞分析(CVE-2020-11989)》，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。

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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));
}

image-20200820143100885

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。

image-20200820143233049

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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

image-20200820144624875

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"));

image-20200820145810599

0x03 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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俗话说“好记性不如烂笔头”，各个安全社区各自为战，当我们想要搜索某一方面的文章的时候总是得在各个平台之间来回横跳，于是乎，一个平台文章聚合搜索的想法诞生了。
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很惭愧，只做了一点微小的工作。