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Nexus Repository Manager 3几次表达式解析漏洞
2020-05-11 10:00:29

Nexus Repository Manager 3最近曝出两个el表达式解析漏洞,编号为CVE-2020-10199CVE-2020-10204,都是由Github Secutiry Lab团队的@pwntester发现。由于之前Nexus3的漏洞没有去跟踪,所以当时diff得很头疼,并且Nexus3 bug与安全修复都是混在一起,更不容易猜到哪个可能是漏洞位置了。后面与@r00t4dm师傅一起复现出了CVE-2020-10204CVE-2020-10204CVE-2018-16621的绕过,之后又有师傅弄出了CVE-2020-10199,这三个漏洞的根源是一样的,其实并不止这三处,官方可能已经修复了好几处这样的漏洞,由于历史不太好追溯回去,所以加了可能,通过后面的分析,就能看到了。还有之前的CVE-2019-7238,这是一个jexl表达式解析,一并在这里分析下,以及对它的修复问题,之前看到有的分析文章说这个漏洞是加了个权限来修复,可能那时是真的只加了个权限吧,不过我测试用的较新的版本,加了权限貌似也没用,在Nexus3高版本已经使用了jexl白名单的沙箱。

测试环境

文中会用到三个Nexus3环境:

nexus-3.14.0-04

nexus-3.21.1-01

nexus-3.21.2-03

nexus-3.14.0-04用于测试jexl表达式解析,nexus-3.21.1-01用于测试jexl表达式解析与el表达式解析以及diff,nexus-3.21.2-03用于测试el表达式解析以及diff

漏洞diff

CVE-2020-10199、CVE-2020-10204漏洞的修复界限是3.21.1与3.21.2,但是github开源的代码分支好像不对应,所以只得去下载压缩包来对比了。在官方下载了nexus-3.21.1-01与nexus-3.21.2-03,但是beyond对比需要目录名一样,文件名一样,而不同版本的代码有的文件与文件名都不一样。我是先分别反编译了对应目录下的所有jar包,然后用脚本将nexus-3.21.1-01中所有的文件与文件名中含有3.21.1-01的替换为了3.21.2-03,同时删除了META文件夹,这个文件夹对漏洞diff没什么用并且影响diff分析,所以都删除了,下面是处理后的效果:

如果没有调试和熟悉之前的Nexus3漏洞,直接去看diff可能会看得很头疼,没有目标的diff。

路由以及对应的处理类

一般路由

抓下nexus3发的包,随意的点点点,可以看到大多数请求都是POST类型的,URI都是/service/extdirect:

post内容如下:

{"action":"coreui_Repository","method":"getBrowseableFormats","data":null,"type":"rpc","tid":7}

可以看下其他请求,json中都有action与method这两个key,在代码中搜索下coreui_Repository这个关键字:

可以看到这样的地方,展开看下代码:

通过注解方式注入了action,上面post的method->getBrowseableFormats也在中,通过注解注入了对应的method:

所以之后这样的请求,我们就很好定位路由与对应的处理类了

API路由

Nexus3的API也出现了漏洞,来看下怎么定位API的路由,在后台能看到Nexus3提供的所有API。

点几个看下包,有GET、POST、DELETE、PUT等类型的请求:

没有了之前的action与method,这里用URI来定位,直接搜索/service/rest/beta/security/content-selectors定位不到,所以缩短关键字,用/beta/security/content-selectors来定位:

通过@Path注解来注入URI,对应的处理方式也使用了对应的@GET、@POST来注解

可能还有其他类型的路由,不过也可以使用上面类似的方式进行搜索来定位。还有Nexus的权限问题,可以看到上面有的请求通过@RequiresPermissions来设置了权限,不过还是以实际的测试权限为准,有的在到达之前也进行了权限校验,有的操作虽然在web页面的admin页面,不过本不需要admin权限,可能无权限或者只需要普通权限。

buildConstraintViolationWithTemplate造成的几次Java EL漏洞

在跟踪调试了CVE-2018-16621CVE-2020-10204之后,感觉buildConstraintViolationWithTemplate这个keyword可以作为这个漏洞的根源,因为从调用栈可以看出这个函数的调用处于Nexus包与hibernate-validator包的分界,并且计算器的弹出也是在它之后进入hibernate-validator的处理流程,即buildConstraintViolationWithTemplate(xxx).addConstraintViolation(),最终在hibernate-validator包中的ElTermResolver中通过valueExpression.getValue(context)完成了表达式的执行,与@r00t4dm师傅也说到了这个:

于是反编译了Nexus3所有jar包,然后搜索这个关键词(使用的修复版本搜索,主要是看有没有遗漏的地方没修复;Nexue3有开源部分代码,也可以直接在源码搜索):

F:\compare-file\nexus-3.21.2-03-win64\nexus-3.21.2-03\system\com\sonatype\nexus\plugins\nexus-healthcheck-base\3.21.2-03\nexus-healthcheck-base-3.21.2-03\com\sonatype\nexus\clm\validator\ClmAuthenticationValidator.java:
   26           return this.validate(ClmAuthenticationType.valueOf(iqConnectionXo.getAuthenticationType(), ClmAuthenticationType.USER), iqConnectionXo.getUsername(), iqConnectionXo.getPassword(), context);
   27        } else {
   28:          context.buildConstraintViolationWithTemplate("unsupported annotated object " + value).addConstraintViolation();
   29           return false;
   30        }
   ..
   35        case 1:
   36           if (StringUtils.isBlank(username)) {
   37:             context.buildConstraintViolationWithTemplate("User Authentication method requires the username to be set.").addPropertyNode("username").addConstraintViolation();
   38           }
   39  
   40           if (StringUtils.isBlank(password)) {
   41:             context.buildConstraintViolationWithTemplate("User Authentication method requires the password to be set.").addPropertyNode("password").addConstraintViolation();
   42           }
   43  
   ..
   52           }
   53  
   54:          context.buildConstraintViolationWithTemplate("To proceed with PKI Authentication, clear the username and password fields. Otherwise, please select User Authentication.").addPropertyNode("authenticationType").addConstraintViolation();
   55           return false;
   56        default:
   57:          context.buildConstraintViolationWithTemplate("unsupported authentication type " + authenticationType).addConstraintViolation();
   58           return false;
   59        }F:\compare-file\nexus-3.21.2-03-win64\nexus-3.21.2-03\system\org\hibernate\validator\hibernate-validator\6.1.0.Final\hibernate-validator-6.1.0.Final\org\hibernate\validator\internal\constraintvalidators\hv\ScriptAssertValidator.java:34        if (!validationResult && !this.reportOn.isEmpty()) {35           constraintValidatorContext.disableDefaultConstraintViolation();36:          constraintValidatorContext.buildConstraintViolationWithTemplate(this.message).addPropertyNode(this.reportOn).addConstraintViolation();37        }38  F:\compare-file\nexus-3.21.2-03-win64\nexus-3.21.2-03\system\org\hibernate\validator\hibernate-validator\6.1.0.Final\hibernate-validator-6.1.0.Final\org\hibernate\validator\internal\engine\constraintvalidation\ConstraintValidatorContextImpl.java:
   55     }
   56  
   57:    public ConstraintViolationBuilder buildConstraintViolationWithTemplate(String messageTemplate) {
   58        return new ConstraintValidatorContextImpl.ConstraintViolationBuilderImpl(messageTemplate, this.getCopyOfBasePath());
   59     }F:\compare-file\nexus-3.21.2-03-win64\nexus-3.21.2-03\system\org\sonatype\nexus\nexus-cleanup\3.21.0-02\nexus-cleanup-3.21.0-02\org\sonatype\nexus\cleanup\storage\config\CleanupPolicyAssetNamePatternValidator.java:18           } catch (RegexCriteriaValidator.InvalidExpressionException var4) {19              context.disableDefaultConstraintViolation();20:             context.buildConstraintViolationWithTemplate(var4.getMessage()).addConstraintViolation();21              return false;22           }F:\compare-file\nexus-3.21.2-03-win64\nexus-3.21.2-03\system\org\sonatype\nexus\nexus-cleanup\3.21.2-03\nexus-cleanup-3.21.2-03\org\sonatype\nexus\cleanup\storage\config\CleanupPolicyAssetNamePatternValidator.java:
   18           } catch (RegexCriteriaValidator.InvalidExpressionException var4) {
   19              context.disableDefaultConstraintViolation();
   20:             context.buildConstraintViolationWithTemplate(this.getEscapeHelper().stripJavaEl(var4.getMessage())).addConstraintViolation();
   21              return false;
   22           }F:\compare-file\nexus-3.21.2-03-win64\nexus-3.21.2-03\system\org\sonatype\nexus\nexus-scheduling\3.21.2-03\nexus-scheduling-3.21.2-03\org\sonatype\nexus\scheduling\constraints\CronExpressionValidator.java:
   29        } catch (IllegalArgumentException var4) {
   30           context.disableDefaultConstraintViolation();
   31:          context.buildConstraintViolationWithTemplate(this.getEscapeHelper().stripJavaEl(var4.getMessage())).addConstraintViolation();
   32           return false;
   33        }F:\compare-file\nexus-3.21.2-03-win64\nexus-3.21.2-03\system\org\sonatype\nexus\nexus-security\3.21.2-03\nexus-security-3.21.2-03\org\sonatype\nexus\security\privilege\PrivilegesExistValidator.java:
   42           if (!privilegeId.matches("^[a-zA-Z0-9\\-]{1}[a-zA-Z0-9_\\-\\.]*$")) {
   43              context.disableDefaultConstraintViolation();
   44:             context.buildConstraintViolationWithTemplate("Invalid privilege id: " + this.getEscapeHelper().stripJavaEl(privilegeId) + ". " + "Only letters, digits, underscores(_), hyphens(-), and dots(.) are allowed and may not start with underscore or dot.").addConstraintViolation();   45              return false;   46           }   ..   55        } else {   56           context.disableDefaultConstraintViolation();   57:          context.buildConstraintViolationWithTemplate("Missing privileges: " + missing).addConstraintViolation();   58           return false;   59        }F:\compare-file\nexus-3.21.2-03-win64\nexus-3.21.2-03\system\org\sonatype\nexus\nexus-security\3.21.2-03\nexus-security-3.21.2-03\org\sonatype\nexus\security\role\RoleNotContainSelfValidator.java:   49              if (this.containsRole(id, roleId, processedRoleIds)) {   50                 context.disableDefaultConstraintViolation();   51:                context.buildConstraintViolationWithTemplate(this.message).addConstraintViolation();   52                 return false;   53              }F:\compare-file\nexus-3.21.2-03-win64\nexus-3.21.2-03\system\org\sonatype\nexus\nexus-security\3.21.2-03\nexus-security-3.21.2-03\org\sonatype\nexus\security\role\RolesExistValidator.java:   42        } else {   43           context.disableDefaultConstraintViolation();   44:          context.buildConstraintViolationWithTemplate("Missing roles: " + missing).addConstraintViolation();
   45           return false;
   46        }F:\compare-file\nexus-3.21.2-03-win64\nexus-3.21.2-03\system\org\sonatype\nexus\nexus-validation\3.21.2-03\nexus-validation-3.21.2-03\org\sonatype\nexus\validation\ConstraintViolationFactory.java:
   75        public boolean isValid(ConstraintViolationFactory.HelperBean bean, ConstraintValidatorContext context) {
   76           context.disableDefaultConstraintViolation();
   77:          ConstraintViolationBuilder builder = context.buildConstraintViolationWithTemplate(this.getEscapeHelper().stripJavaEl(bean.getMessage()));
   78           NodeBuilderCustomizableContext nodeBuilder = null;
   79           String[] var8;

后面作者也发布了漏洞分析,确实用了buildConstraintViolationWithTemplate作为了漏洞的根源,利用这个关键点做的污点跟踪分析。

从上面的搜索结果中可以看到,el表达式导致的那三个CVE关键点也在其中,同时还有其他几个地方,有几个使用了this.getEscapeHelper().stripJavaEl做了清除,还有几个,看起来似乎也可以,心里一阵狂喜?然而,其他几个没有做清除的地方虽然能通过路由进入,但是利用不了,后面会挑选其中的一个做下分析。所以在开始说了官方可能修复了几个类似的地方,猜想有两种可能:

官方自己察觉到了那几个地方也会存在el解析漏洞,所以做了清除

有其他漏洞发现者提交了那几个做了清除的漏洞点,因为那几个地方可以利用;但是没清除的那几个地方由于没法利用,所以发现者并没有提交,官方也没有去做清除

不过感觉后一种可能性更大,毕竟官方不太可能有的地方做清除,有的地方不做清除,要做也是一起做清除工作。

CVE-2018-16621分析

这个漏洞对应上面的搜索结果是RolesExistValidator,既然搜索到了关键点,自己来手动逆向回溯下看能不能回溯到有路由处理的地方,这里用简单的搜索回溯下。

关键点在RolesExistValidator的isValid,调用了buildConstraintViolationWithTemplate。搜索下有没有调用RolesExistValidator的地方:

在RolesExist中有调用,这种写法一般会把RolesExist当作注解来使用,并且进行校验时会调用RolesExistValidator.isValid()。继续搜索RolesExist:

有好几处直接使用了RolesExist对roles属性进行注解,可以一个一个去回溯,不过按照Role这个关键字RoleXO可能性更大,所以先看这个(UserXO也可以的),继续搜索RoleXO:

会有很多其他干扰的,比如第一个红色标注RoleXOResponse,这种可以忽略,我们找直接使用RoleXO的地方。在RoleComponent中,看到第二个红色标注这种注解大概就知道,这里能进入路由了。第三个红色标注使用了roleXO,并且有roles关键字,上面RolesExist也是对roles进行注解的,所以这里猜测是对roleXO进行属性注入。有的地方反编译出来的代码不好理解,可以结合源码看:

可以看到这里就是将提交的参数注入给了roleXO,RoleComponent对应的路由如下:

通过上面的分析,我们大概知道了能进入到最终的RolesExistValidator,不过中间可能还有很多条件需要满足,需要构造payload然后一步一步测。这个路由对应的web页面位置如下:

测试(这里使用的3.21.1版本,CVE-2018-16621是之前的漏洞,在3.21.1早修复了,不过3.21.1又被绕过了,所以下面使用的是绕过的情况,将$换成$\\x去绕过,绕过在后面两个CVE再说):

修复方式:

加上了getEscapeHelper().stripJavaEL对el表达式做了清除,将${替换为了{,之后的两个CVE就是对这个修复方式的绕过:

CVE-2020-10204分析

这就是上面说到的对之前stripJavaEL修复的绕过,这里就不细分析了,利用$\\x格式就不会被替换掉(使用3.21.1版本测试):

CVE-2020-10199分析

这个漏洞对应上面搜索结果是ConstraintViolationFactory:

buildConstraintViolationWith(标号1)出现在了HelperValidator(标号2)的isValid中,HelperValidator又被注解在HelperAnnotation(标号3、4)之上,HelperAnnotation注解在了HelperBean(标号5)之上,在ConstraintViolationFactory.createViolation方法中使用到了HelperBean(标号6、7)。按照这个思路要找调用了ConstraintViolationFactory.createViolation的地方。

也来手动逆向回溯下看能不能回溯到有路由处理的地方。

搜索ConstraintViolationFactory:

有好几个,这里使用第一个BowerGroupRepositoriesApiResource分析,点进去看就能看出它是一个API路由:

ConstraintViolationFactory被传递给了super,在BowerGroupRepositoriesApiResource并没有调用ConstraintViolationFactory的其他函数,不过它的两个方法,也是调用了super对应的方法。它的super是AbstractGroupRepositoriesApiResource类:

BowerGroupRepositoriesApiResource构造函数中调用的super,在AbstractGroupRepositoriesApiResource赋值了ConstraintViolationFactory(标号1),ConstraintViolationFactory的使用(标号2),调用了createViolation(在后面可以看到memberNames参数),这也是之前要到达漏洞点所需要的,这个调用处于validateGroupMembers中(标号3),validateGroupMembers的调用在createRepository(标号4)和updateRepository(标号5)中都进行了调用,而这两个方法通过上面的注解也可以看出,通过外部传递请求能到达。

BowerGroupRepositoriesApiResource的路由为/beta/repositories/bower/group,在后台API找到它来进行调用(使用3.21.1测试):

还有AbstractGroupRepositoriesApiResource的其他几个子类也是可以的:

CleanupPolicyAssetNamePatternValidator未做清除点分析

对应上面搜索结果的CleanupPolicyAssetNamePatternValidator,可以看到这里并没有做StripEL清除操作:

这个变量是通过报错抛出放到buildConstraintViolationWithTemplate中的,要是报错信息中包含了value值,那么这里就是可以利用的。

搜索CleanupPolicyAssetNamePatternValidator:

在CleanupPolicyAssetNamePattern类注解中使用了,继续搜索CleanupPolicyAssetNamePattern:

在CleanupPolicyCriteria中的属性regex被CleanupPolicyAssetNamePattern注解了,继续搜索CleanupPolicyCriteria:

在CleanupPolicyComponent中的to CleanupPolicy方法中有调用,其中的cleanupPolicyXO.getCriteria也正好是CleanupPolicyCriteria对象。toCleanupPolicy在CleanupPolicyComponent的可通过路由进入的create、previewCleanup方法又调用了toCleanupPolicy。

构造payload测试:

然而这里并不能利用,value值不会被包含在报错信息中,去看了下RegexCriteriaValidator.validate,无论如何构造,最终也只会抛出value中的一个字符,所以这里并不能利用。

与这个类似的是CronExpressionValidator,那里也是通过抛出异常,但是那里是可以利用的,不过被修复了,可能之前已经有人提交过了。还有其他几个没做清除的地方,要么被if、else跳过了,要么不能利用。

人工去回溯查找的方式,如果关键字被调用的地方不多可能还好,不过要是被大量使用,可能就不是那么好处理了。不过上面几个漏洞,可以看到通过手动回溯查找还是可行的。

JXEL造成的漏洞(CVE-2019-7238)

可以参考下@iswin大佬之前的分析https://www.anquanke.com/post/id/171116,这里就不再去调试截图了。这里想写下之前对这个漏洞的修复,说是加了权限来修复,要是只加了权限,那不是还能提交一下?不过,测试了下3.21.1版本,就算用admin权限也无法利用了,想去看下是不是能绕过。在3.14.0中测试,确实是可以的:

但是3.21.1中,就算加了权限,也是不行的。后面分别调试对比了下,以及通过下面这个测试:

JexlEngine jexl = new JexlBuilder().create();String jexlExp = "''.class.forName('java.lang.Runtime').getRuntime().exec('calc.exe')";JexlExpression e = jexl.createExpression(jexlExp);JexlContext jc = new MapContext();jc.set("foo", "aaa");e.evaluate(jc);

才知道3.14.0与上面这个测试使用的是org.apache.commons.jexl3.internal.introspection.Uberspect处理,它的getMethod方法如下:

而在3.21.1中Nexus设置的是org.apache.commons.jexl3.internal.introspection.SandboxJexlUberspect,这个SandboxJexlUberspect,它的get Method方法如下:

可以看出只允许调用String、Map、Collection类型的有限几个方法了。

总结

看完上面的内容,相信对Nexus3的漏洞大体有了解了,不会再无从下手的感觉。尝试看下下其他地方,例如后台有个LDAP,可进行jndi connect操作,不过那里调用的是context.getAttribute,虽然会远程请求class文件,不过并不会加载class,所以并没有危害。

有的漏洞的根源点可能会在一个应用中出现相似的地方,就像上面那个buildConstraintViolationWithTemplate这个keyword一样,运气好说不定一个简单的搜索都能碰到一些相似漏洞(不过我运气貌似差了点,通过上面的搜索可以看到某些地方的修复,说明已经有人先行一步了,直接调用了buildConstraintViolationWithTemplate并且可用的地方似乎已经没有了)

仔细看下上面几个漏洞的payload,好像相似度很高,所以可以弄个类似fuzz参数的工具,搜集这个应用的历史漏洞payload,每个参数都可以测试下对应的payload,运气好可能会撞到一些相似漏洞

原文:https://paper.seebug.org/1166/

*本文作者:Longofo@知道创宇404实验室,转载请注明来自FreeBuf.COM

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