Apache Shiro权限绕过漏洞CVE-2020-11989

一、漏洞分析

1.1 Apache Shiro组件介绍

Apache
Shiro是一个强大且易用的Java安全框架,执行身份验证、授权、密码和会话管理。使用Shiro的易于理解的API,可以快速、轻松地获得任何应用程序,从最小的移动应用程序到最大的网络和企业应用程序。内置了可以连接大量安全数据源(又名目录)的Realm,如LDAP、关系数据库(JDBC)、类似INI的文本配置资源以及属性文件等。

1.2 漏洞描述

Apache Shiro 1.5.3之前版本,由于Shiro拦截器与requestURI的匹配流程和Web框架的拦截器的匹配流程有差异,攻击者构造一个特殊的http请求,可以绕过Shiro的认证,未授权访问敏感路径。此漏洞存在两种攻击方式。

1.3 漏洞分析

First Attack

传入的payload首先被服务器接收,并传送给Shiro拦截器处理(org.apache.shiro.web.servlet.OncePerRequestFilter#doFilter方法作为入口)。

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 调用createSubject方法创建Subject,并调用execute方法进入Shiro FilterChain中。

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进入org.apache.shiro.web.filter.mgt.PathMatchingFilterChainResolver#getChain方法中,首先获取请求URI路径。

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在Shiro1.5.2版本中,对于requestURI处理的方式存在一些不同,此处也是漏洞触发点所在。Shiro1.5.2使用的是request.getContextPath(),request.getServletPath(),request.getPathInfo()拼接的方式。由于getServletPath()方法会对requestURI进行一次url解码,在之后的decodeAndCleanUriString方法中进行第二次url解码。

1599739028202295.png 回到getChain方法中,迭代获取拦截器的表达式。

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这里重点关注/hello/*表达式。代码进入pathMatches方法,最终调用org.apache.shiro.util.AntPathMatcher#doMatch方法进行传入的requestURI与拦截器表达式进行匹配。

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匹配过程中,分别将拦截器表达式与requestURI以/作为分隔符进行字符串到数组的转换,通过循环匹配数组中对应的元素,判断requestURI是否符合拦截器表达式匹配形式。

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如果表达式中存在通配符*,会将containsStar标志位赋值为true,进入 else if (patIdxEnd == 0)判断条件,返回true。

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最终回到doMatch方法中,通过判断表达式数组的元素个数与requestURI的元素个数,以及表达式中是否包含**,完成后续的匹配。

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跟进到Spring处理URI的代码,进入org.springframework.web.servlet.handler.AbstractHandlerMethodMapping#getHandlerInternal方法,获取requestURI。由于Spring获取requestURI时使用getRequestURI()方法,此方法不会进行URL解码。只会在decodeAndCleanUriString完成一次url解码。

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进入lookupHandlerMethod方法,调用addMatchingMappings方法,获取Spring拦截器。

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进入org.springframework.web.servlet.mvc.condition.PatternsRequestCondition#getMatchingCondition方法调用doMatch方法进行requestURI和拦截器表达式的匹配。

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Spring拦截器匹配流程和Shiro大致相同,同样是将字符串转换为数组进行匹配。

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由于Spring只进行了一次URL解码,所以将未完全解码的部分作为一个整体,从而完成了拦截器表达式与requestURI的匹配。

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Second Attack

漏洞触发点同样是Shiro在修复CVE-2020-1957漏洞时,使用request.getContextPath(),request.getServletPath(),request.getPathInfo()拼接的方式,进行requestURI的获取。<br>直接跟踪到uri = valueOrEmpty(request.getContextPath()) + "/" + valueOrEmpty(request.getServletPath()) + valueOrEmpty(request.getPathInfo());

1599739160134511.png 在调用getContextPath()方法获取context-path时,会调用removePathParameter方法清除掉分号以及分号到下一个/中间的数据。

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接下来进入for循环中匹配candidate与conotext-path是否相同。

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如果不同,则从传入的URL中继续读取下一级目录,直到condidate与context-path相同,返回从URL截取的目录作为contextPath。由于context-path获取方式和removePathparameters方法对URL的处理,攻击者可以请求,让contextPath变量获取到带有分号的非预期值。

 

在进行requestURI拼接时,构造出根路径带有分号的requestURI。利用CVE-2020-1957漏洞原理,经过decodeAndCleanUriString方法时,截断reqeustURI中分号后的数据,并返回。从而绕过了shiro权限控制。

 

回顾CVE-2020-1957漏洞

在URI正规化处理时,先调用decodeAndCleanUriString方法进行路径的解码,并清理URI。

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进入decodeAndCleanUriString方法,发现此方法会以分号将传入的URI进行截断,并将分号以及分号后面的数据进行清空,返回分号前面的URI数据,从而让/a/b;/c变为/a/b。

 

继续跟进到Spring拦截器的decodeAndCleanUriString方法中。

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从代码中可以发现,Spring对于分号处理的方式与Shiro不同,Spring会先获取分号的位置,并检测分号后是否存在/,如果有,将/的位置记录在slashIndex变量中,并将分号前的数据与/之后的数据进行拼接,从而让/a/b;/c变为/a/b/c。返回处理后的requestURI。

 

补丁分析

对比Shiro 1.5.2与Shiro 1.5.3版本的改动,在org.apache.shiro.web.util.WebUtils类中添加了删除requestURI结尾的/的代码。

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补丁主要优化了getPathWithinApplication方法,并单独定义了getServletPath方法,getPathInfo方法。补丁修复后,调用getPathWithinApplication方法获取requestURI只会在进行getServletPath方法中进行一次url解码,保持与Spring获取requestURI过程中相同的url解码次数。防御了双重url编码绕过。

 

获取requestURI直接调用getServletPath方法和getPathInfo方法进行拼接,由于不需要与contextpath拼接,从而防御了First Attack攻击。

1.4 漏洞复现

搭建Apache Shiro漏洞环境,使用构造的payload进行攻击,最终绕过授权访问到未授权资源,效果如图:

正常访问:

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First Attack

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Second Attack

 

 

二、影响范围

目前受影响的Apache Shiro版本:

Apache Shiro < 1.5.3

三、修复建议

Apache Shiro最新版本已经修复此漏洞,请受漏洞影响的用户下载最新版本, 下载链接:http://shiro.apache.org/download.html

 

四、时间轴

2020/6/22:Apache Shiro官网披露该漏洞。

2020/9/10 : 深信服千里目安全实验室发布漏洞分析文章。

 

 

五、参考链接

1.http://shiro.apache.org/download.html

2.https://github.com/apache/shiro

 


本文作者:深信服千里目安全实验室

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