SpringCloud Function SPEL漏洞分析

一、漏洞概述

今早看到绿盟发的一条关于Spring Cloud的Function组件存在SPEL表达式漏洞，就借此机会深入分析一下Function组件漏洞的形成过程，从官网上看到的内容发现这是一个从请求头注入进SPEL表达式的RCE漏洞。

“由于Spring Cloud Function中RoutingFunction类的apply方法将请求头中的“spring.cloud.function.routing-expression”参数作为Spel表达式进行处理，造成了Spel表达式注入漏洞，攻击者可利用该漏洞远程执行任意代码。”

 

二、影响范围

3.0.0.RELEASE <= Spring Cloud Function <= 3.2.2

 

三、漏洞复现

在漏洞官网GitHub上给出了修复commit

https://github.com/spring-cloud/spring-cloud-function/commit/0e89ee27b2e76138c16bcba6f4bca906c4f3744f

可以看到官网给出的poc代码如下：

 

就是在请求的headers头上添加一个spring.cloud.function.routing-expression参数

SpringCloud Function会直接将其参数内容直接带入到SPEL中查询，造成SPEL漏洞注入。

这里我用https://github.com/jwwam/scfunc项目简单的搭建环境

该项目是用的2.0.2版本，不在影响范围内，因此还要修改pom.xml文件内容：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.5.5</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.zyq</groupId>
    <artifactId>scfunc</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>scfunc</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>

    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
        <spring-cloud.version>Greenwich.SR2</spring-cloud.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-function-context</artifactId>
            <version>3.1.4</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-function-web</artifactId>
            <version>3.1.4</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>

    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-deploy-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <skip>true</skip>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

这里构造恶意请求访问RoutingFunction功能

 

四、漏洞原理分析

漏洞是出在SpringCloud Function的RoutingFunction功能上，其功能的目的本身就是为了微服务应运而生的，可以直接通过HTTP请求与单个的函数进行交互，同时为spring.cloud.function.definition参数提供您要调用的函数的名称。

拿之前的scfunc项目举个例子

 

 

我有一个反转字符串的函数，我如果想调用它，我可以通过如下请求来访问

POST /functionRouter HTTP/1.1
Host: localhost:8080
spring.cloud.function.definition: reverseString
Content-Type: text/plain
Content-Length: 3

abc

其结果就会在页面上输出cba，因此我们只需要在header头上指定要调用的函数名称就可以对其进行调用。

接下来就系好安全带，准备开始正文分析了

根据上述所说，漏洞是存在与header头的spring.cloud.function.routing-expression参数

我们就开始从SpringCloud Function的Controller处理来一步步往下跟入。

在org.springframework.cloud.function.web.mvc.FunctionController#post方法上下断点

 

程序会获取body中的参数，并传入processRequest方法中

程序会判断当前请求是否为RoutingFunction，并将请求的内容和Header头编译成Message带入到FunctionInvocationWrapper.apply方法中，随后又进入其中的doApply方法

 

跟进RoutingFunction的apply方法

最后进入到org.springframework.cloud.function.context.config.RoutingFunction#route方法中

 

在这里判断了请求headers头中有没有spring.cloud.function.routing-expression参数

并将结果带入到this.functionFromExpression()方法中

最终直接由SpelExpressionParser来解析，导致Spel表达式注入。

 

五、修复方案

 

其中的this.headerEvalContext变量就是由SimpleEvaluationContext来解析的。

 

Reference

[1].http://blog.nsfocus.net/spring-cloud-function-spel/

[2].https://github.com/spring-cloud/spring-cloud-function/commit/0e89ee27b2e76138c16bcba6f4bca906c4f3744f#diff-01d5affef57305a3034bfb48185f34ae3d21f15e7f389851ac67035f7bd0dc7aL201

[3].https://github.com/olegz/springone2021/blob/c7e0e85c33e88bc46cd39ca74e3e6f406eaf7dff/aws-routing/function-aws-springone/README.md

[4].https://blog.csdn.net/zhulier1124/article/details/100133932