SpringCloud Function SpEL注入漏洞分析及环境搭建

SpringCloud Function 介绍

SpringCloud 是一套分布式系统的解决方案，常见的还有阿里巴巴的Dubbo，Fass（Function As A Service ）的底层实现就是函数式编程，在视频转码、音视频转换、数据仓库ETL等与状态相关度低的领域运用的比较多。开发者无需关注服务器环境运维等问题上，专注于自身业务逻辑实现即可。

SpringCloud Function 就是Spring提供的分布式函数式编程组件。

漏洞环境搭建

通过idea新建一个Spring项目，pom中引入spring-boot-starter-web、spring-cloud-function-web，如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.6.5</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>SpringCloudDemo</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>SpringCloudDemo</name>
    <description>SpringCloudDemo</description>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
        <spring-cloud.version>2021.0.1</spring-cloud.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-function-web</artifactId>
            <version>3.2.2</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>${spring-cloud.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>
</project>

其中spring-cloud-function-web的依赖如上图，核心实现为spring-cloud-function-core包。

先在main函数中新建两个方法（uppercase将字符串变为大写，reverse字符串反转）：

当在pom中引入spring-cloud-function-web后，函数会自动添加为HTTP端点。

然后漏洞关键是在application.properties 或者yaml配置文件中新增一行:

spring.cloud.function.definition=functionRouter

这里的属性spring.cloud.function.definition 表示声明式函数组合，这个功能允许在提供属性时使用|（管道）,或;（过滤）分隔符以声明的方式提供组合指令。例如

--spring.cloud.function.definition=uppercase|reverse

举例：

当配置该属性为uppercase时，访问根路径提交的参数会自动被uppercase函数接受转化为大写：

反之若配置为reverse则默认路径函数功能为反转字符串：

通俗来讲这个属性就是一个默认路由， 可以手动指定相关函数，也可以使用functionRouter ，指定的方式可以是配置文件、环境变量或者启动参数等。

functionRouter

如果设置为functionRouter则默认路由绑定的具体函数交由用户进行控制，在 Spring Cloud Function Web里面，可以通过设置http头的方式来控制，使用spring.cloud.function.definition 和spring.cloud.function.routing-expression 都可以，区别是后者允许使用Spring表达式语言（SpEL）。

举例：

因为spring.cloud.function.routing-expression 允许使用SpEL表达式，所以就可能存在SpEL注入。

SpEL注入

这里简单介绍下SpEL，Spring Expression Language 是Spring提供的具有方法调用和基本的字符串模版功能的套件。类似OGNL、MVEL、JBoss EL。

SpEL可以字符串之间进行嵌套也可以单独使用，嵌套时使用#{}(实现ParserContext接口)。

举例：

但因为Spel支持方法调用，所以如果使用的是StandardEvaluationContext 进行解析（默认），则可能会被滥用，如使用new ProcessBuilder('/System/Applications/Calculator.app/Contents/MacOS/Calculator').start()可触发命令执行：

漏洞复现

既然SpringCloud Function 中的functionRouter支持SpEL那是不是存在SpEL注入呢，我们在HTTP头中插入上面调起计算器的SpEL表达式

Payload: spring.cloud.function.routing-expression: new ProcessBuilder('/System/Applications/Calculator.app/Contents/MacOS/Calculator').start()

非常简单粗暴，漏洞复现成功：

原理分析

在命令执行出下断点，看下程序执行流程。

SpringCloud Function之所以能自动将函数建立http端点，是因为在包mvc.FunctionController中使用/** 监听了get/post类型的所有端点。

1.当一个请求进入时，程序首先基于Springboot的自动配置，将配置文件注入到functionProperties，随后将以“WebRequestConstants.handler”为key，function为值添加到request数组里面。

2.请求正式进入Controller节点，Controller首先会将请求使用wrapper进行包装，wrapper就是将request转成FunctionInvocationWrapper 格式。

3.随后进入processRequest 对request进行处理，执行function的apply方法，跳转到doApply()时会对function进行判断，判断是不是functionRouter方法，根据咱们的配置文件此时的function为RoutingFunction.FUNCTION_NAME 既 functionRouter所以会,一路跳转到RoutingFunction.route

5.随后进入else if 分支，http头spring.cloud.function.routing-expression 不为空，则传入其值到functionFromExpression方法。

6.使用标准的StandardEvaluationContext 对header的值进行SpEL表达式解析：

后续就不用再跟下去了，至此可以发现，只要通过环境变量、配置文件或者参数等方式配置为spring.cloud.function.definition=functionRouter 即可触发SpEL注入。

补丁分析

SpringCloud官方已经修复了此问题（https://github.com/spring-cloud/spring-cloud-function/commit/0e89ee27b2e76138c16bcba6f4bca906c4f3744f）

和其他SpEL注入修复方式一样，使用了SimpleEvaluationContext替换StandardEvaluationContext，那这个漏洞基本就算修复完成了。但因为这个commit还没有纳入版本，所以目前springcloud Function3.0以上版本仍然暴露在风险之中。

引用

https://spring.io/projects/spring-cloud-function#overview
https://cloud.spring.io/spring-cloud-function/reference/html/spring-cloud-function.html#_function_catalog_and_flexible_function_signatures
https://github.com/spring-cloud/spring-cloud-function/commit/0e89ee27b2e76138c16bcba6f4bca906c4f3744f
http://itmyhome.com/spring/expressions.html

到此这篇关于SpringCloud Function SpEL注入漏洞分析的文章就介绍到这了,更多相关SpringCloud Function SpEL注入漏洞分析内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！