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

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。

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。

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 == ) {

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/..

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 == )

return ;

// 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 ; // 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。

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。

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 == ) {

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;

}

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。

这么处理之后自然变成了想要的东西。

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 == ) {

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。

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。

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。

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 == ) {

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

valueOrEmpty(request.getServletPath) +

valueOrEmpty(request.getPathInfo);

}

return normalize(decodeAndCleanUriString(request, uri));

}

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。

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)));

}

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

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

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"));

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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岗位：红队武器化Golang开发工程师

薪资：13-30K

工作年限：2年+

工作地点：杭州（总部）

【岗位职责】

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；

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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；

5.具备良好的英语文档阅读能力。

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