内容简介:该漏洞是由于Tomcat CGI将命令行参数传递给Windows程序的方式存在错误,使得CGIServlet被命令注入影响。该漏洞只影响Windows平台,要求启用了CGIServlet和enableCmdLineArguments参数。但是CGIServlet和enableCmdLineArguments参数默认情况下都不启用。笔者使用的复现环境为9.0.12 + JRE 1.8.0。
作者:Lyle
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简述
利用前提
该漏洞是由于Tomcat CGI将命令行参数传递给Windows程序的方式存在错误,使得CGIServlet被命令注入影响。
该漏洞只影响Windows平台,要求启用了CGIServlet和enableCmdLineArguments参数。但是CGIServlet和enableCmdLineArguments参数默认情况下都不启用。
时间线
- 报告漏洞 2019-3-3
- 漏洞公开 2019-4-10
漏洞影响范围
- Apache Tomcat 9.0.0.M1 to 9.0.17
- Apache Tomcat 8.5.0 to 8.5.39
- Apache Tomcat 7.0.0 to 7.0.93
复现
笔者使用的复现环境为9.0.12 + JRE 1.8.0。
首先进行CGI相关的配置,在 conf/web.xml
中启用CGIServlet:
<servlet> <servlet-name>cgi</servlet-name> <servlet-class>org.apache.catalina.servlets.CGIServlet</servlet-class> <init-param> <param-name>cgiPathPrefix</param-name> <param-value>WEB-INF/cgi-bin</param-value> </init-param> <init-param> <param-name>enableCmdLineArguments</param-name> <param-value>true</param-value> </init-param> <init-param> <param-name>executable</param-name> <param-value></param-value> </init-param> <load-on-startup>5</load-on-startup> </servlet>
这里主要的设置是 enableCmdLineArguments
和 executable
两个选项。 enableCmdLineArguments
启用后才会将Url中的参数传递到命令行, executable
指定了执行的二进制文件,默认是 perl
,需要置为空才会执行文件本身。
同样在 conf/web.xml
中启用cgi的servlet-mapping
<servlet-mapping> <servlet-name>cgi</servlet-name> <url-pattern>/cgi-bin/*</url-pattern> </servlet-mapping>
之后修改 conf/context.xml
的 <Context>
添加 privileged="true"
属性,否则会没有权限
<Context privileged="true"> <!-- Default set of monitored resources. If one of these changes, the --> <!-- web application will be reloaded. --> <WatchedResource>WEB-INF/web.xml</WatchedResource> <WatchedResource>WEB-INF/tomcat-web.xml</WatchedResource> <WatchedResource>${catalina.base}/conf/web.xml</WatchedResource> <!-- Uncomment this to disable session persistence across Tomcat restarts --> <!-- <Manager pathname="" /> --> </Context>
然后在 ROOT\WEB-INF
下创建 cgi-bin
目录, 并在该目录下创建一个内容为 echo Content-type: text/html
的 e.bat
文件。
配置完成后,启动tomcat,访问 http://127.0.0.1:8080/cgi-bin/e.bat?&ver
,可以看到命令执行成功。
原理
漏洞相关的代码在 tomcat\java\org\apache\catalina\servlets\CGIServlet.java
中,CGIServlet提供了一个cgi的调用接口,在启用 enableCmdLineArguments
参数时,会根据RFC 3875来从Url参数中生成命令行参数,并把参数传递至 Java 的 Runtime
执行。 这个漏洞是因为 Runtime.getRuntime().exec
在Windows中和 Linux 中底层实现不同导致的。下面以一个简单的case来说明这个问题,在Windows下创建arg.bat:
rem arg.bat echo %*
并执行如下的Java代码
String [] cmd={"arg.bat", "arg", "&", "dir"}; Runtime.getRuntime().exec(cmd);
在Windows下会输出 arg
和 dir
命令运行后的结果。同样的,用类似的脚本在Linux环境下测试:
# arg.sh for key in "$@" do echo '$@' $key done
String [] cmd={"arg.sh", "arg", "&", "dir"}; Runtime.getRuntime().exec(cmd);
此时的输出为
$@ arg $@ & $@ dir
导致这种输出的原因是在JDK的实现中 Runtime.getRuntime().exec
实际调用了 ProcessBuilder
,而后 ProcessBuilder
调用 ProcessImpl
使用系统调用 vfork
,把所有参数直接传递至 execve
。
用 strace -F -e vfork,execve java Main
跟踪可以看到上面的Java代码在Linux中调用为
execve("arg.sh", ["arg.sh", "arg", "&", "dir"], [/* 23 vars */])
而如果跟踪类似的 PHP 代码 system('arg.sh arg & dir');
,得到的结果为
execve("/bin/sh", ["sh", "-c", "arg.sh arg & dir"], [/* 23 vars */])
所以Java的 Runtime.getRuntime().exec
在CGI调用这种情况下很难有命令注入。
Windows中创建进程使用的是 CreateProcess
,会将参数合并成字符串,作为 lpComandLine
传入 CreateProcess
。程序启动后调用 GetCommandLine
获取参数,并调用 CommandLineToArgvW
传至 argv。在Windows中,当 CreateProcess
中的参数为 bat 文件或是 cmd 文件时,会调用 cmd.exe
, 故最后会变成 cmd.exe /c "arg.bat & dir"
,而Java的调用过程并没有做任何的转义,所以在Windows下会存在漏洞。
除此之外,Windows在处理参数方面还有一个特性,如果这里只加上简单的转义还是可能被绕过, 例如 dir "\"&whoami"
在Linux中是安全的,而在Windows会执行命令。
这是因为Windows在处理命令行参数时,会将 "
中的内容拷贝为下一个参数,直到命令行结束或者遇到下一个 "
,但是对 \"
的处理有误。同样用 arg.bat
做测试,可以发现这里只输出了 \
。因此在Java中调用批处理或者cmd文件时,需要做合适的参数检查才能避免漏洞出现。
修复方式
开发者在 patch
中增加了 cmdLineArgumentsDecoded
参数,这个参数用来校验传入的命令行参数,如果传入的命令行参数不符合规定的模式,则不执行。
校验写在 setupFromRequest
函数中:
String decodedArgument = URLDecoder.decode(encodedArgument, parameterEncoding); if (cmdLineArgumentsDecodedPattern != null && !cmdLineArgumentsDecodedPattern.matcher(decodedArgument).matches()) { if (log.isDebugEnabled()) { log.debug(sm.getString("cgiServlet.invalidArgumentDecoded", decodedArgument, cmdLineArgumentsDecodedPattern.toString())); } return false; }
不通过时,会将 CGIEnvironment
的 valid
参数设为 false
,在之后的处理函数中会直接跳过执行。
if (cgiEnv.isValid()) { CGIRunner cgi = new CGIRunner(cgiEnv.getCommand(), cgiEnv.getEnvironment(), cgiEnv.getWorkingDirectory(), cgiEnv.getParameters()); if ("POST".equals(req.getMethod())) { cgi.setInput(req.getInputStream()); } cgi.setResponse(res); cgi.run(); } else { res.sendError(404); }
修复建议
-
使用更新版本的Apache Tomcat。这里需要注意的是,虽然在9.0.18就修复了这个漏洞,但这个更新是并没有通过候选版本的投票,所以虽然9.0.18没有在被影响的列表中,用户仍需要下载9.0.19的版本来获得没有该漏洞的版本。
-
关闭enableCmdLineArguments参数
参考链接
- https://tomcat.apache.org/security-9.html
- https://tomcat.apache.org/tomcat-9.0-doc/cgi-howto.html
- https://github.com/apache/tomcat/commit/4b244d8
- https://github.com/pyn3rd/CVE-2019-0232/
- https://tools.ietf.org/html/rfc3875
- https://blogs.msdn.microsoft.com/twistylittlepassagesallalike/2011/04/23/everyone-quotes-command-line-arguments-the-wrong-way/
- https://codewhitesec.blogspot.com/2016/02/java-and-command-line-injections-in-windows.html
- https://blog.trendmicro.com/trendlabs-security-intelligence/uncovering-cve-2019-0232-a-remote-code-execution-vulnerability-in-apache-tomcat
以上就是本文的全部内容,希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助,也希望大家多多支持 码农网
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