struts2 漏洞分析及解决办法

1.讨论关于struts 安全问题。

2.黑客文化。

3.如何降低安全漏洞的出现。

4.忠告建议。

题记：

这篇文章本来很早应该和大家见面的，中间由于个人原因调整了系列文章发布时间，实属罪过。为了不误导大众文章中间讲述的经历想法实战，均属个人看法个人行为不代表任何团体及组织。观看者请保留自己的想法观点！欢迎各位热爱编程的技术人员交流。废话不多，开始正文。

1.讨论关于struts安全问题。

最近各位都看到了各种关于struts安全问题的文章，及实战演练，安全问题波及到了各种大小的互联网站点（京东，电信，IBM,其中后两个网站都是笔者请自尝试，只是做友情检测，并未做任何非法过激动作）。各个论坛相继出现各种诋毁，谩骂关于struts安全的回复。

对于以上的问题，个人奔着还原问题的本质，通过友情检测IBM报名网站做实战讲述+个人测试Test,讲述关于我们应该如何看待struts安全问题。

对于IBM报名网站这里做必要解释，并非刻意测试，而是今日公司安排报名培训，上去结果发现该网站亦是struts架构，遂友情检测。截止文章发布之时已经邮件通知IBM运维。如下截图为证。

在正式解读struts安全问题之前我们先来了解一下struts,其实在命名的时候都不知道改用struts还是struts2?有人会问题？为什么？看官且慢慢听我讲，现在apache官方称谓struts2,为何笔者又命名为struts呢？因为我们这里讨论大家对struts安全的误解和盲区，struts作为apache众多项目的一个顶级项目，而struts2的前身就是struts,漏洞也是从struts开始暴露出来的，想必老一辈的coder应该用过struts,开始的时候就用struts2 了，截止前不久apache 官方对struts已经终结其生命了。各位可以到这里观摩（http://struts.apache.org/）

早在没有使用struts之前，玩骇客的应该都知道有struts漏洞检测工具，不错！这个就是struts第一次出现安全漏洞问题，截止目前struts已经出现两次安全漏洞！最近一次的安全描述（http://struts.apache.org/release/2.3.x/docs/s2-016.html）

看完各种网络文章，评论，有人说这个漏洞5月份就提交apache处理了，但是漏洞大面积铺开的时候是7月中旬，也就是apache公开安全漏洞的不久后！而得知的是在7月14日有人在博客园闪存多次发布，而引起笔者注意，当天下午笔者边看到apache公开漏洞渗透的方法。这里apache的做法确实不对，因为按照国际惯例，漏洞发现后不能公开具体渗透方法，只能描述，等官方修复后才能！

过后几天，各种网站类似于struts2安全漏洞做各种的评论文章分析，导致各种的批判诋毁的争论不休的评论发生！确实如此笔者得知后第一时间google测试，结果发现确实如此，不幸的是google出来一个电信某积分分站，确实如此，之后突然想起来，交话费用的电信官网也是struts架构的，立刻友情检测，确实中招！之后想通过email通知，结果发现电信网站木有email提交，神马在线交流都是摆设，笔者隧到乌云（我朝号称为互联网安全而战的网站，上属国家互联网安全中心,自命白帽子）不行，忘记了账号密码，放弃！浏览网站，确实有人提交了，故放弃，看了看，发现乌云很多人为了提交漏洞而提交漏洞！觉得实属没有意思，放弃了，本来想写文章后来觉网上各种有，放弃！后来一想该漏洞确实不是出自struts,而是XWork,想必用过struts的人都知道，XWork才是struts的核心，早起这两个不是一家，后来apache收入麾下将XWork和struts结婚了（正所谓不是一家人不进一家门），而XWork提供的ONGL表达式语言正是两次struts漏洞的罪魁祸首！

ps：当我们发现安全问题的时候，而不是批判别人为我们做的不够，也不是推卸责任的时候，及时有效的解决问题才是！当然，作为商业性的要另行讨论，正如我下午在闪存和某兄讨论：项目管理之风险合理规避问题一样。说俗点就是推卸责任（但又在合理之中）。我们谩骂框架的不够完美也罢，维护人员维护不及时也罢，要看问题的实质是不是我们想的那样，正如Xwork的核心漏洞，struts维护人员怎能及时发现？尽管发现，轻而易举的修改核心？这个看起来似乎不是那么的简单！想必大家都是程序员，写程序比维护程序或者修改程序难的多！不管你有多么的牛逼，网上后来也有人试过一些非官方推荐方法，有些失败，因为表面对了，但是实质聪明的骇客还可以绕过他的过滤！

直到今日IBM亦出现该安全漏洞！故借此一起讲讲个人的安全看法！废话不讲了，下面看实战！

(图1.1)

（图1.2）

（图1.3）

到此，再也没有测试，因为测试也是意义不大，即使你可以远程启动也没有意义，做一些远程关闭服务器的事情也没意义！不过可以通过远程构造上传脚本小子提权！

下面讲讲三幅图的奥秘，图1.1中只是采用redirect中定向baidu,也算是初步判断是不是存在struts2的漏洞，到图1.2可以证明一点，确实存在struts2漏洞！那么接下来就是骇客常用的手法，小马提权再通过大马获取服务器（大小木马后面讲）。图1.3就是我尝试提交运行远程服务器的命令（开始calc,当然这个是windows下命令），response给我的jsp页面，从图中我们可以看出我的命令执行了，但是我们如何确定呢？因为我们通过这个无法判断是否成功！由于为IBM服务器，可能涉及法律相关问题，本人没有进一步渗透！

接下来通过自己的Demo来演示上面的构造是否成功！搭建了一个struts2的入门项目，struts2 core是2.1.8。为了验证我们前面的猜想及准确性，我采用双系统切换测试，一个windows 一个linux，两个系统同时部署相同的项目，测试不同平台下看看结果是神马？客户端我采用的是服务器如果是linux，我就用windows客户端访问，反之同理。结果如下!

游戏开始：只需要redirectAction:%25{(new+java.lang.ProcessBuilder(new+java.lang.String[]{'calc','goes','here'})).start()} 一句话就可以构造起来远程服务器windows。

第一：我们先测试windows服务器下的结果（下面上图）

（图2.1.1）

从上面丰富的图中可以看出游戏的结果，图中我们可以看出上面的那一句话确实开启了windows 服务器的calc（计算器）绿色框中的就是windows 下服务器控制台爆出来的bug，为什么会出现bug呢？我们通过%{}构造了一个进程对象，而ONGL去执行了我们构造的进程对象，这个时候服务器端的计算器被远程开启，到这里漏洞就算是暴露的无疑了！那为什么控制台有那样的bug呢？redirectAction我们为什么要选用这个呢？见名知意，重定向去执行一个action，所以构造的进程对象被执行了，struts2的架构必须返回一个字符串来跳转到该action映射到的jsp页面，而我们只指定了其执行逻辑没有返回任何字符串，这个时候在Map搜寻不到就返回一个没有该映射（具体我们在后面详细解释）。

总结：windows 下如此构造出来的脚本可以远程启动windows下的commnd。

第二：既然windows可以那我们不妨换到linux平台再看看会发生神马情况！

首先我们要明白windows上面的命令和linux上面的是不同的，所以我们需要切换命令执行。

redirectAction:%25{(new+java.lang.ProcessBuilder(new+java.lang.String[]{'shutdown –h now'})).start()}（这次有点邪恶哦，用的关机命令，linux用不多，这个绝对记得!）

游戏开始：看下面图

(图2.2.1)

（图2.2.2）

图2.2.1中能看出来说明，执行成功了，图2.2.2中可以看出来执行了，抱的错误还是跟windows平台同理！有人会问了，为什么，木有关机？呵呵！确实，为什么呢？

其实道理很简单，linux执行权限规则审查比较严格.我们无权执行核心命令！所以执行无效！web正常返回！404page.那么有人就说了，能不能让其表现出我们所要看到的远控漏洞呢？这个是可以的，我们稍微修改一下检测的代码让正在运行的web服务器停机！通过启动虚拟机的关闭序列，终止当前正在运行的 Java 虚拟机。

struts2为我们提供了动态方法执行的模式！我们只需要开启，那么再加上struts2的ONGL漏洞执行，这样不就可以执行了嘛！（这里说是struts2还不如说是XWork提供的机制）

公开部分代码：

?('\u0023_memberAccess[\'allowStaticMethodAccess\']')(meh)=true&(aaa)(('\u0023context[\'xwork.MethodAccessor.denyMethodExecution\']\u003d\u0023foo')(\u0023foo\u003dnew%20java.lang.Boolean("false")))&(asdf)(('\u0023rt.exit(1)')(\u0023rt\u003d@java.lang.Runtime@getRuntime()))=1

简单解释一下这句话，这句话的意思就是通过客户的url地址栏修改了XWork的动态方法执行权限，然后借助ONGL漏洞，让其执行我们动态构造的终止当前正在运行的 Java 虚拟机指令。而这句话也是转义过的，否则Map里面不会去存放我们的执行指令(当然XWork设计者考虑到了这一点，就是禁止启用这一功能，但为什么我们能执行呢？你如果能看明白我们的代码是通过转义过的其实质代码就是：?('#_memberAccess['allowStaticMethodAccess']')(meh)=true&(aaa)(('#context['xwork.MethodAccessor.denyMethodExecution']=#foo')(#foo=new%20java.lang.Boolean("false")))&(asdf)(('#rt.exit(1)')(#rt=@java.lang.Runtime@getRuntime()))=1里面的“#”就是ONGL表达式中需通过“#+对象的名称”来访问context中的对象，里面的“@”就是调用静态方法，需要在类名和变量名前面加上@来调用，对于实例方法，用"."来调用。)、到时候ONGL也是无法执行的、

官方的解析参考是如图：这个是对动态方法执行的官方解释（这个是struts2最新版的XWork里面的描述，当然在我翻看API的时候发现struts2API和XWorkAPI依旧分开，虽然两人日子过一起了，可是“钱”还是各赚各的。）、

下图就是通过struts配置文件的形式启动动态方法执行（true就是开启，有些公司为了提高代码的高可用就是通过这个表达式来映射方法及jsp来执行的，当然这个相当危险项目的检查机制必须做好。）。看图很明显的解释。

结果：

（图3.1）

当我接到服务器响应给我图3.1的效果的时候，我肯定确实服务器停止了！这个过程稍微延迟了几秒，我心砰砰的，能感觉到服务器正在关闭！之后立刻查看服务器，结果如下图3.2！

（图3.2）

总结：到这里我的谜团打开了，就是为神马我检测IBM,中国电信，网站的时候给我一个404的原因了，原因就是这两家的都是linux服务器，电信的貌似是unix服务器（曾经听别人提起过！）IBM是linux服务器。最起码能断定该服务器不是windows，有过骇客经验的都应该清楚攻击服务器，对了解该服务器是那种平台又很重要意义，通过实践我们就能推理出来！而且确实执行了我的远程指令，只不过我木有高级权限，但是即使拿到高级权限我觉得也没多大意义，IBM服务器也不是吃素的应该上面有防火墙，而且有杀毒软件！执行这些高危系统进程肯定会被拦截、但是绝对有方法可以绕过去、这里就尝试这么多。

尝试了这么多，我们下面剖析ONGL漏洞，神马是ONGL。这里我给出官方的解释：OGNL is the Object Graph Navigation Language (seehttp://www.opensymphony.com/ognl for the full documentation of OGNL).简言之就是：对象图导航语言。下面给出官方模型图(具体访问：http://struts.apache.org/release/2.3.x/docs/ognl.html)

演练了这么就是OGNL对象地图导航惹的祸，而且我知道的两次struts漏洞都是出自这个，对象导航顾名思义，构造对象然后去找Map里面存的地图。响应给客户jsp，所以struts的核心就是这个，其他的拦截过滤机制都是辅助ONGL来完成对象导航的、这里不多讲了，用过struts的都应该明白。我用图来给大家解读、

看图吧，写的都多了！最后总结一句话目前来看struts2将会伴随这种机制一直修补下去，除非重构这种方式，显然很难！我想struts2官方推荐升级版，也就是过滤防止不允许执高危构造方式，杜绝转码方式渗透。

如何预防：

1.网上有人通过

<interceptor-ref name="params">

</interceptor-ref>

这个是struts提供的一种机制就是通过正则表达式过滤提交参数。

2.可以通过过滤器的方式初级过滤，然后再采用struts2提供validate来验证提交的参数（提高验证规则，比如：包括转码也需要考虑）。很多coder大多就是javascript蒙骗验证法，何谓蒙骗验证法？就是在页面通过javascript验证，后台从来不做规则验证。你要知道骇客可是不吃这一套的。还有需要加入强制类型转换机制，这个struts2也提供了，只是很多coder也无视其存在。

3.这种是我个人推荐的五星级方法：天空一声巨响spring security 闪亮登场，关于安全的框架很少，但是这个东东绝对是一个好东西，可是国内对安全的不重视，导致该框架用的很少。网上资料也是很少。这个是spring 的一个顶级项目，本人用过spring security2,3没有用过，基本变化不大，里面有少数class做了修改。这里不做过多介绍各位好好研究去吧，这个东西是一套权限，安全，openID，cas单点登录，防止会话伪造等功能！对于未授权的action都是无法执行的、从集成ssh2的架构上来讲，他是保护在struts2外面的一到防线、

struts2漏洞解决办法

7月17日，世界知名开源软件struts 2爆出了2个高危漏洞，这些漏洞可使黑客取得网站服务器的“最高权限”，从而使企业服务器变成黑客手中的“肉鸡”。

详细漏洞信息：
　　http://struts.apache.org/release/2.3.x/docs/s2-016.html

　　http://struts.apache.org/release/2.3.x/docs/s2-017.html
　　http://struts.apache.org/release/2.3.x/docs/version-notes-23151.html

目前，官方已经发布高危安全漏洞补丁升级(最新版本为：2.3.15.1，下载地址：http://struts.apache.org/download.cgi#struts23151)，升级修补了多个安全漏洞，其中包括这个远程任意代码的高危安全漏洞。

关于此漏洞，最好的解决方法当然是将struts2的jar包更新到最新版本。不过对于不同struts2版本，升级会引起一些包冲突。

升级步骤：
1.下载到的更新包中主要用到以下几个替换掉旧版本的:
commons-lang3-3.1.jar (保留原有的commons-lang.jar，因为升级后，org.apache.commons.lang.StringUtils类被 org.apache.commons.lang3.StringUtils替换了，所有要保留原有包)
javassist-3.4.GA.jar (新加包)
ognl-3.0.6.jar (替换旧版本)
struts2-core-2.3.15.1.jar (替换旧版本)
xwork-core-2.3.15.1.jar (替换旧版本)
struts2-spring-plugin-2.3.15.1.jar(替换旧版本)

2.如果原有spring包版本太低，如2.0，还需要升级spring包到2.5版本。
struts2.1以下版本，需要检查struts的xml配置文件，type="redirect" 改为 type="redirectAction"。

3.修改 web.xml文件
将

struts-cleanup
org.apache.struts2.dispatcher.ActionContextCleanUp

struts-cleanup

public class SqlFilter implements Filter {
public static final Logger logger = Logger.getLogger(sun.reflect.Reflection.getCallerClass(1));
//需要过滤的post字符
private static String sqlStr="',<,>,and,exec,insert,select, ,delete,update,count,*,%,chr,mid,master,truncate,char,like,declare,&,#,(,),,=,script,