Apache Spark RPC协议中的反序列化漏洞分析 | 网藤能力中心

前言

在前一阵，Spark官方发布了标题为《CVE-2018-17190: Unsecured Apache Spark standalone executes user code》的安全公告。

公告中指明漏洞影响版本为全版本，且没有标明已修复的版本，只有相关缓解措施。

官方缓解措施如下：在任何未受到不必要访问保护的Spark单机群集上启用身份验证，例如通过网络层面限制。使用spark.authenticate和相关的安全属性。

查询了相关文档，spark.authenticate是RPC协议中的一个配置属性，此参数控制Spark RPC是否使用共享密钥进行认证。

Spark RPCS

park RPC 是一个自定义的协议。底层是基于netty4开发的，相关的实现封装在spark-network-common.jar和spark-core.jar中，其中前者使用的 JAVA 开发的后者使用的是scala语言。

协议内部结构由两部分构成header和body，header中的内容包括:整个frame的长度（8个字节），message的类型（1个字节），以及requestID（8个字节）还有body的长度（4个字节）

body根据协议定义的数据类型不同略有差异.

RpcRequest消息类型的body大致由两部分构造，前半部分包含通信双方的地址和端口以及名字信息，接下来就是java序列化后的内容ac ed 00 05开头。

消息类型为RpcResponse的body就直接是java反序列后的内容。

搭建Spark单独集群服务器

从官网下载，然后通过-h指定IP地址，让端口监听在所有的网卡上./start-master.sh -h 0.0.0.0 -p 70774.

证明服务端存在反序列化过程

spark_exploit.py 通过第一个参数和第二个参数指明远程spark集群的连接信息，第三个参数为JAVA反序列化漏洞payload。

通过调用 build_msg 函数将 payload 构建到消息中再发送给服务端，过程比较简单。

反向操作客户端

evil_spark_server.py 脚本通过继承BaseRequestHandler类完成了一个简单的TCP服务，对发送过来的数据提取出request_id, 然后再调用build_msg，将request_id和payload构成合法的RPC响应数据包发送给客户端。

启动服务

使用spark客户端进行连接

总结

通过抓包看请求数据以及阅读相关代码,逐步确定RPC协议中的请求数据。客户端和服务端都使用了JAVA序列化来传输数据，两边都可以进行利用。

当反过头来想利用反序列化来执行系统命令时，查找ysoserial发现除利用低版本jdk构造利用链外，并无其他合适的gadget。

随着时间的推移，各个库中的漏洞都将被修复和升级，已有的gadget将不再起作用。java 反序列化漏洞终将成为历史。

参考

1、 https://spark.apache.org/security.html

2、 https://zhuanlan.zhihu.com/p/28893155

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