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Apache Shiro权限绕过漏洞分析(CVE-2020-11989)

发表于 更新于 阅读次数： Valine：

Apache Shiro作为常用的Java安全框架，拥有执行身份验证、授权、密码和会话管理等功能，通常会和Spring等框架一起搭配使用来开发Web应用。最近研究Shiro本来是为SCTF出题做准备，但在测试过程中却发现了一些新的缺陷能导致权限绕过，便报告给Apache Shiro官方。玄武实验室安全研究人员也单独发现了另外一种绕过方式。

影响范围

  • Apache Shiro < 1.5.3
  • Spring框架中使用Shiro鉴权

漏洞复现

测试Demo： https://github.com/l3yx/springboot-shiro

权限配置如下，其中/admin下的路由需要登录才能访问

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@Bean
ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean(){
    ShiroFilterFactoryBean bean = new ShiroFilterFactoryBean();
    bean.setSecurityManager(securityManager());
    bean.setLoginUrl("/login");
    bean.setSuccessUrl("/index");
    bean.setUnauthorizedUrl("/unauthorizedurl");
    Map<String, String> map = new LinkedHashMap<>();
    map.put("/doLogin", "anon");
    map.put("/admin/*", "authc");
    bean.setFilterChainDefinitionMap(map);
    return  bean;
}
---
@GetMapping("/admin/page")
public String admin() {
    return "admin page";
}

maven打包项目为test.war，部署于Tomcat。该漏洞成功利用存在下面两个条件

  1. 应用不能部署在根目录，也就是需要context-path，server.servlet.context-path=/test，如果为根目录则context-path为空，就会被CVE-2020-1957的patch将URL格式化，值得注意的是若Shiro版本小于1.5.2的话那么该条件就不需要。
  2. Spring控制器中没有另外的权限校验代码

如果直接访问 /test/admin/page ，会返回302跳转要求登录

image-20200628233813192

但是访问 /;/test/admin/page , 就能直接绕过Shiro权限验证，访问到/admin路由中的信息

image-20200628234200852

漏洞分析

由于Shiro的权限校验是通过判断url匹配来做的，如果能找到Shiro获取的url与Web框架处理url不一致的情况就能造成权限绕过。Shiro中对于URL的获取及匹配在org.apache.shiro.web.filter.mgt.PathMatchingFilterChainResolver#getChain

以访问/;/test/admin/page举例，通过getPathWithinApplication函数得到的路径为/

image-20200629000331817

跟入该函数的处理逻辑

org.apache.shiro.web.util.WebUtils#getPathWithinApplication

image-20200629002023207

可以看到 org.apache.shiro.web.util.WebUtils#getRequestUri 获取到的是/

image-20200629002427590

这里分别通过getContextPath() getServletPath() getPathInfo()获取并拼接得到/;/test//admin/page，传入后decodeAndCleanUriString变成了/,

org.apache.shiro.web.util.WebUtils#decodeAndCleanUriString

image-20200629002813245

在decodeAndCleanUriString，会根据ascii为59的字符也就是;进行URL的截断，所以最终返回了/

回到最开始的/;/test/admin/page请求，该request请求会进入spring中，spring处理url函数如下

org.springframework.web.util.UrlPathHelper#getPathWithinServletMapping

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在getPathWithinApplication处理下是能正确获取到context-path与路由，最终经过getPathWithinServletMapping函数格式化处理后，得到最终路径为/admin/page，所以我们可以正常访问到该页面
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因此总结来说就是当URL进入到Tomcat时，Tomcat判断/;test/admin/page 为test应用下的/admin/page路由，进入到Shiro时被;截断被认作为/,再进入Spring时又被正确处理为test应用下的/admin/page路由，最后导致shiro的权限绕过。

漏洞修复

Shiro 1.5.3修改了URL获取的逻辑，不单独处理context-path，具体代码如下所示
org.apache.shiro.web.util.WebUtils#getPathWithinApplication

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因此就无法再通过构造context-path的方式来进行绕过了。

处理时间线

  • 2020-6-18 16:30 边界无限安全研究员淚笑向 Apache Shiro 官方报告漏洞
  • 2020-6-19 00:04 Apache Shiro 开始处理漏洞，issue为SHIRO-782
  • 2020-6-22 22:49 Apache Shiro 发布致谢