奇安信攻防社区-浅谈Apache shiro 权限绕过漏洞（CVE-2023-34478）

浅谈Apache shiro 权限绕过漏洞（CVE-2023-34478）

Apache Shiro之前披露了CVE-2023-34478，对于类似目录穿越的请求，在非springframework特定的场景下可能存在权限绕过的可能。

0x00 前言
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Apache Shiro之前披露了CVE-2023-22602，主要是由于 1.11.0 及之前版本的 Shiro 只兼容 Spring 的ant-style路径匹配模式（pattern matching），而高版本的 Spring使用的是PathPatternParser，当使用不同的路径匹配模式时，攻击者在特定的场景下访问可绕过 Shiro 的身份验证。

在修复该漏洞时，主要是通过Spring动态的读取文件留下的扩展接口来将路径匹配模式强制修改为了AntPathMatcher:

![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/06/attach-38691d1d34b0a5664ede701b3da69dfd46d7abc3.png)

确实这样的话保证了两者请求解析模式的一致性，避免了解析差异导致的安全问题，但是众所周知，Shiro 是一个功能强大且易于使用的 Java 安全框架，可以提供提供身份验证的功能。那么有没有可能某个框架与Shiro间同样存在类似的解析差异问题导致身份认证绕过呢？

![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/06/attach-14bb8a86adbea33ea76a942428a590bcefc2501c.png)

0x01 漏洞描述
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大致的内容是对于类似目录穿越的请求，在非springframework特定的场景下可能存在权限绕过的可能。

![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/07/attach-8ae5a175c5163cbd551e99ffa72624ad2618816a.png)

0x02 原理分析
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2.1 shiro请求解析方式
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Shiro中对于URL的获取及匹配在`org.apache.shiro.web.filter.mgt.PathMatchingFilterChainResolver#getChain`方法，其会根据URL路径匹配，解析出ServletRequest请求过程中要执行的过滤器链。其中主要是通过getPathWithinApplication方法获取应用程序内的URI的相对路径：

![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/06/attach-b278c69d835360e5d5f404779f346158b85a2caa.png)

具体方法的实现如下,首先通过request.getServletPath()+request.getPathInfo()方法获取URI，然后再调用removeSemicolon和normalize方法处理：

![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/06/attach-31224cc063cbeac100390616ef3e86a439742f7c.png)

在normalize方法中，会处理路径穿越符进行处理：

![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/06/attach-840ac9f9737ba9fc48d2452c65d088f4da5d872a.png)

获取到对应的请求路径后，最终会根据URL进行路径匹配，解析出ServletRequest请求过程中要执行的过滤器链。详细的过程可以参考https://forum.butian.net/share/2231 。

2.2 Jersey请求解析方式
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那么Jersey又是如何对请求进行处理的呢？

这里直接看Jersey是如何根据请求路径找到对应的资源的。ApplicationHandler是Jersey的核心组件之一，其handle方法主要是调用this.runtime.process(request)方法来处理HTTP请求：

![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/06/attach-0a1d6fe493107d4e7bb96368a16e28e43d6ce2cd.png)

process()方法会根据ContainerRequest对象的内容和Jersey应用程序的配置信息，定位到适合处理该请求的资源类或方法，并调用其对应的处理函数来处理客户端请求。

在这个方法中，首先设置了基础 URI，然后使用 `Stages.process()` 方法对请求进行处理，并获取了端点引用。如果无法找到端点，则抛出 `NotFoundException` 异常：

![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/06/attach-9d8a6179261507aa4f25b4c61d68c16833842a97.png)

在Stages.process方法中实际上主要是遍历rootStage（其中存储了解析请求的阶段相关的信息，如请求 URI、请求方法、请求头等），调用其apply方法进行处理：

![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/06/attach-761e6146b656e7c206bb8beb3169b34ed4bffa56.png)

跟请求路径相关的主要是`org.glassfish.jersey.server.internal.routing.RoutingStage`,用于解析请求 URI 并将其映射到相应的资源方法或类上。查看其apply方法的具体实现，主要是调用 `_apply()` 方法来查找路由匹配结果，其会返回一个 `RoutingStage.RoutingResult` 对象，包含找到的端点引用以及处理后的请求上下文信息：

![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/06/attach-f9c63decda4848d27ebf3f992062d29d89435d3a.png)

在`_apply()` 方法中，使用传入的 `request` 和 `router` 参数调用 `router.apply(request)` 方法，返回一个 `org.glassfish.jersey.server.internal.routing.Router.Continuation` 对象，其中包含了匹配成功的子路由和处理后的请求上下文对象。然后，使用 `continuation.next().iterator()` 方法获取所有匹配成功的子路由，并迭代遍历它们。对于每个子路由，递归调用 `_apply()` 方法以查找匹配的端点引用。

如果找到了匹配的端点引用，则返回一个 `RoutingStage.RoutingResult` 对象，其中包含了找到的端点引用和处理后的请求上下文对象。否则，继续查找下一个子路由，直到找到匹配的端点引用为止：

![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/06/attach-e6933c4c33dc8b1f773b6c784f392e5afd8bb702.png)

首先，通过调用`org.glassfish.jersey.server.internal.routing.MatchResultInitializerRouter#apply`将请求对象和根路由器对象打包成一个 `Continuation` 对象，并返回给调用方。通过这个 `Continuation` 对象，Jersey 可以获取与请求相关的所有信息，并继续处理后续的请求逻辑:

![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/06/attach-b9eb1440618bb0d71893d9d2e3e45ccec26d3907.png)

在Jersey中，会使用 `RoutingContext` 对象执行路由匹配操作，是一个十分重要的属性，具体看看这里pushMatchResult方法的调用，这里主要是调用org.glassfish.jersey.server.ContainerRequest#getPath对请求的上下文进行处理,如果decode属性为ture（默认为false），会进行一系列的解码处理：

![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/06/attach-d362654858a4be7463add9029bc9df5e7288c4d5.png)

否则会调用encodedRelativePath方法获取当前请求的编码后的相对路径：

![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/06/attach-017f1bdaa0eab68d8c4e4eb5f2a5ebdc521bdffb.png)

处理结束后会创建`SingleMatchResult`实例：

![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/06/attach-64706a1a96efe8ac9831a29efa645ec97e825ae5.png)

这里会调用stripMatrixParams方法进行额外的处理，这里主要是剔除URI 中的矩阵参数，将 URI 按照斜杠字符进行分割，并将每个分段中的第一个分号字符及其后面的所有内容全部删除。最后，它将所有分段重新拼合起来，并返回处理后的结果：

![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/06/attach-c83450f4ea4d4dbf1ab6301c09387a5ae600954a.png)

然后返回对应的结果并push到matchResults列表中：

![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/06/attach-a5460f7d7351c95841f2faf34552ac24045cac17.png)

可以看到**Jersey在整个解析过程中并没有对路径穿越符../进行额外的处理**。有点类似Spring高版本PathPattern。

0x03 漏洞复现
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根据前面的分析，Jersey跟Shiro在解析过程中是存在差异的，利用这一点在某种特定情况下会造成身份验证绕过的风险。

以shiro为例，对应的身份认证如下，`/api`目录下的所有接口都需要经过安全认证才能访问：

```Java
@Bean
ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean(){
    ShiroFilterFactoryBean bean = new ShiroFilterFactoryBean();
    bean.setSecurityManager(securityManager());
    bean.setLoginUrl("/login");
    bean.setSuccessUrl("/index");
    bean.setUnauthorizedUrl("/unauthorizedurl");
    Map map = new LinkedHashMap&lt;&gt;();
    map.put("/doLogin/", "anon");
    map.put("/api/**", "authc");
    bean.setFilterChainDefinitionMap(map);
    return  bean;
}
```

假设对应的请求资源Resource Class如下：

```Java
@GET
@Path("/{path : .*}")
public Response getUser(@PathParam("path") @Encoded String path) throws IOException {
    return Response.ok().entity(path).build();
}
```

正常情况下，在缺少安全认证的情况下访问/api/page，会返回302状态码重定向到login页面：

![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/06/attach-f1d4daf93664d814be8538fa5092ef5f751da7bb.png)

结合前面分析的，shiro会解析`..`而Jersey不会的差异，因为可以这里路由匹配的正则表达式为`.*`表示匹配任意字符，那么发送如下请求达到绕过权限控制的效果：

![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/06/attach-853acc8d3bc008b2a5404fc5e6821ad0131b0c56.png)

0x04 修复方式
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漏洞的修复主要是通过InvalidRequestFilter过滤器进行处理。

可以看到在过滤器的isValid中增加了一个containsTraversal方法：

![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/07/attach-3f31fdd4c484d961a3c2090760a2849c59d9830c.png)

在该方法中对类似`./`的字符进行了检测，同时也考虑了url编码绕过的问题：  
![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/07/attach-ae32c4676a7b22b20f6135ff993689f0ac43baea.png)

![image.png](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2023/07/attach-bb95f09104fae9167cca931f04326dba253ad602.png)

0x05 其他
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作为Shiro的“同僚”SpringSecurity，其也是一个功能强大且高度可定制的身份验证和访问控制框架。针对类似的安全问题，在Spring Security中提供了一个HttpFirewall接口，用于处理掉一些非法请求。目前一共有两个实现类：

- StrictHttpFirewall（严格模式）
- DefaultHttpFirewall

Spring Security缺省使用的是StrictHttpFirewall，其会拦截和处理的一些内容：

| 拦截内容 |
|---|
| 分号(;或者%3b或者%3B) |
| 斜杠(%2f或者%2F) |
| 反斜杠(\\或者%5c或者%5B) |
| %25(URL编码了的百分号%) |
| 英文句号.(%2e或者%2E) |

虽然没办法兼顾各个框架间的解析差异，但是确实对一些不合法的http请求path进行拦截能在一定程度上规避掉风险。

发表于 2023-08-07 09:00:01
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分类：漏洞分析

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