Spring ModelAndView 注入

2020-06-13

1. 介绍

在代码审计时发现以下功能点，Checkmarx显示存在Spring ModelView Injection，是由ModelAndView中的参数可被用户控制导致。这个漏洞的历史还是比较久的，但之前没有碰到过，于是就自己搭建环境调试一番，动手学习一下利用方法。

源码如下：

@RequestMapping("/menuitem")
public ModelAndView menuitem(HttpServletRequest req, HttpServletResponse req) {
	String url = this.getParam(req, "url");
	HttpSession session = req.getSession();
	session.setAttribute("menuitem.url",url);
	String nextUrl = "xxx" + url;
	return new ModelAndView(new RedirectView(nextUrl));
}

2. 实践

首先自己搭建一下测试环境，在本地用此代码Demo进行漏洞验证，Springframework版本为5.0.0.RELEASE。

@Controller
public class ModelAndViewTest {

	@GetMapping("/menuitem")
	public ModelAndView menuitem(@RequestParam(value = "url")String url) {
		String nextUrl = url;
		return new ModelAndView(nextUrl);
	}
}

ModelAndView是Spring中的一个模型视图对象，作用是设置跳转的视图地址或把controller方法中处理的数据传到jsp页面。

ModelAndView有两种使用形式：

forward:/view
redirect:/view

若ModelAndView(view)中的view参数可被用户控制，可能导致文件被读取的问题。

若直接访问 http://localhost:8089/WEB-INF/web.xml ，返回404

request_web.xml

而使用ModelAndView注入，访问 http://localhost:8089/menuitem?url=forward:/WEB-INF/web.xml ，就可以看到web.xml的内容

forward_web.xml

但是仅能读取web目录下的文件，不能读取系统其他文件。尝试读取web目录外的文件时产生如下报错：Check that the corresponding file exists within your web application archive!

500_error

除了文件读取，当然也能进行一些权限认证的绕过，这需要考虑具体的代码场景，不一定通用。

不过实际项目代码中多了RedirectView()方法变成以下情形：

@Controller
public class ModelAndViewTest {

	@GetMapping("/menuitem")
	public ModelAndView menuitem(@RequestParam(value = "url")String url) {
		String nextUrl = url;
		return new ModelAndView(new RedirectView(url));
	}
}

RedirectView会触发302跳转的结果，等效于使用url=redirect:/WEB-INF/web.xml

redirectview_web.xml

虽然存在RedirectView不能直接读取文件，但能利用302跳转这一特性，实现URL重定向

open_redirect

302跳转处回显了我们的输入，那么能进行CRLF注入吗？

答案是不能，Spring会将\r\n进行处理，转换成空格。在下图的请求中可以看到%0d和%0a被转换成\x20

CRLF

3. 分析

/spring-framework/spring-webmvc/src/main/java/org/springframework/web/servlet/view/UrlBasedViewResolver.java:468

protected View createView(String viewName, Locale locale) throws Exception {
	// If this resolver is not supposed to handle the given view,
	// return null to pass on to the next resolver in the chain.
	if (!canHandle(viewName, locale)) {
		return null;
	}
	// Check for special "redirect:" prefix.
	if (viewName.startsWith(REDIRECT_URL_PREFIX)) {
		String redirectUrl = viewName.substring(REDIRECT_URL_PREFIX.length());
		RedirectView view = new RedirectView(redirectUrl,
			isRedirectContextRelative(), isRedirectHttp10Compatible());
		String[] hosts = getRedirectHosts();
		if (hosts != null) {
			view.setHosts(hosts);
		}
		return applyLifecycleMethods(REDIRECT_URL_PREFIX, view);
	}
	// Check for special "forward:" prefix.
	if (viewName.startsWith(FORWARD_URL_PREFIX)) {
		String forwardUrl = viewName.substring(FORWARD_URL_PREFIX.length());
		InternalResourceView view = new InternalResourceView(forwardUrl);
		return applyLifecycleMethods(FORWARD_URL_PREFIX, view);
	}
	// Else fall back to superclass implementation: calling loadView.
	return super.createView(viewName, locale);
}

从代码中可以看到，存在三种viewName的处理方法：

以redirect:为前缀
以forward:为前缀
没有前缀

3.1 以redirect为前缀

新建一个RedirectView对象，表现结果是根据视图名进行302跳转，返回包中的Location头为redirectUrl变量。

redirect_web.xml

3.2 以forward为前缀

新建一个InternalResourceView对象，根据视图名到指定的位置获取视图模板

在spring的配置文件中，会存在如下的视图解析器配置

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<bean class="org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver">
	<property name="prefix" value="/"/>
</bean>

InternalResourceView对象会受到该视图解析器配置的影响。

InternalResourceViewResolver会把返回的视图名称都解析为InternalResourceView对象，InternalResourceView会把Controller处理器方法返回的模型属性都存放到对应的request属性中，然后通过RequestDispatcher在服务器端把请求forword重定向到目标URL。比如在InternalResourceViewResolver中定义了prefix=/WEB-INF/，suffix=.jsp，然后请求的Controller处理器方法返回的视图名称为test，那么这个时候InternalResourceViewResolver就会把test解析为一个InternalResourceView对象，先把返回的模型属性都存放到对应的HttpServletRequest属性中，然后利用RequestDispatcher在服务器端把请求forword到/WEB-INF/test.jsp。

<bean class="org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver">  
	<property name="prefix" value="/WEB-INF/"/>  
	<property name="suffix" value=".jsp"></property>  
</bean>

/spring-framework/spring-webmvc/src/main/java/org/springframework/web/servlet/view/UrlBasedViewResolver.java:549

protected AbstractUrlBasedView buildView(String viewName) throws Exception {
	Class<?> viewClass = getViewClass();
	Assert.state(viewClass != null, "No view class");

	AbstractUrlBasedView view = (AbstractUrlBasedView) BeanUtils.instantiateClass(viewClass);
	view.setUrl(getPrefix() + viewName + getSuffix());
	view.setAttributesMap(getAttributesMap());

	...

view.setUrl(getPrefix() + viewName + getSuffix())会将前缀后缀拼接到view中，会导致可访问的文件有限（此时的前缀后缀是配置文件中的prefix和suffix，不是传入时的forward:）。

3.3 没有前缀

则调用super.createView()方法，等效于用户直接访问viewName。

/spring-framework/spring-webmvc/src/main/java/org/springframework/web/servlet/view/AbstractCachingViewResolver.java:274

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protected View createView(String viewName, Locale locale) throws Exception {
	return loadView(viewName, locale);
}

4. 总结

Spring ModelView Injection有以下几种利用方式：

web目录下的文件读取，但存在一定的限制（InternalResourceViewResolver中前后缀的配置）
权限认证绕过
重定向

参考

https://o2platform.files.wordpress.com/2011/07/ounce_springframework_vulnerabilities.pdf

http://johnis.online/old/2018/09/18/spring-view-injection/