Struts2-052漏洞示例分析

# Struts2-052漏洞示例分析

## 一、漏洞背景与概述

### 1.1 Struts2框架简介
Apache Struts2是一个基于MVC设计模式的Java EE Web应用框架，作为Struts1的下一代产品，广泛应用于企业级Java Web开发。其核心特点包括：
- 拦截器（Interceptor）机制实现AOP功能
- OGNL表达式语言支持
- 可扩展的插件体系结构
- 支持多种视图技术（JSP、FreeMarker等）

### 1.2 漏洞基本信息
**漏洞编号**：CVE-2017-9805  
**漏洞名称**：Struts2 REST插件XStream远程代码执行漏洞  
**影响版本**：Struts 2.5 - Struts 2.5.12  
**漏洞类型**：反序列化漏洞  
**CVSS评分**：9.8（Critical）

## 二、漏洞原理深度解析

### 2.1 技术背景
#### XStream组件分析
XStream是Java对象与XML相互转换的库，其特点包括：
```java
XStream xstream = new XStream();
String xml = xstream.toXML(myObject);  // 序列化
MyObject obj = (MyObject)xstream.fromXML(xml);  // 反序列化

Struts2 REST插件机制

REST插件通过ContentTypeHandler处理不同格式的请求数据： - 默认支持XML/JSON格式 - 使用XStream处理XML payload

2.2 漏洞触发路径

sequenceDiagram
    attacker->>+server: 恶意XML请求
    server->>+XStream: 反序列化处理
    XStream->>-server: 执行危险操作
    server->>-attacker: 返回执行结果

2.3 核心问题

漏洞根因在于： 1. 未启用安全防护（未设置XStream的安全框架） 2. 默认允许所有类进行反序列化 3. 未对嵌套的OGNL表达式进行过滤

三、漏洞复现与分析

3.1 环境搭建

# 使用vulhub环境
git clone https://github.com/vulhub/vulhub
cd vulhub/struts2/s2-052
docker-compose up -d

3.2 攻击Payload构造

典型攻击载荷结构：

<map>
  <entry>
    <jdk.nashorn.internal.objects.NativeString>
      <flags>0</flags>
      <value class="com.sun.xml.internal.bind.v2.runtime.unmarshaller.Base64Data">
        <dataHandler>
          <dataSource class="com.sun.xml.internal.ws.encoding.xml.XMLMessage$XmlDataSource">
            <is class="javax.crypto.CipherInputStream">
              <!-- 恶意代码 -->
            </is>
          </dataSource>
        </dataHandler>
      </value>
    </jdk.nashorn.internal.objects.NativeString>
  </entry>
</map>

3.3 动态调试分析

关键断点设置： 1. ContentTypeInterceptor.intercept() 2. XStreamHandler.toObject() 3. XStream.fromXML()

反序列化调用栈：

at com.thoughtworks.xstream.core.TreeUnmarshaller.start
at com.thoughtworks.xstream.XStream.unmarshal
at org.apache.struts2.rest.handler.XStreamHandler.toObject
at org.apache.struts2.rest.ContentTypeInterceptor.intercept

四、漏洞修复方案

4.1 官方补丁分析

关键修改点：

// 添加安全配置
xstream.denyTypes(new Class[]{
    java.lang.ProcessBuilder.class,
    javax.imageio.ImageIO.class,
    // 其他危险类...
});

4.2 临时缓解措施

1. 禁用REST插件：

<constant name="struts.action.extension" value="action,"/>

1. 添加全局过滤器：

public class XStreamFilter implements Filter {
    public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse res, FilterChain chain) {
        if (req.getContentType().contains("application/xml")) {
            throw new ServletException("XML content blocked");
        }
    }
}

五、安全开发建议

5.1 安全编码规范

1. 反序列化防护清单：

   • 使用白名单机制
   • 实现SerializationFilter接口

   xstream.addPermission(new ExplicitTypePermission(new Class[]{SafeClass.class}));
   

2. OGNL表达式防护：

<constant name="struts.ognl.excludedClasses" 
         value="java.lang.Process,java.lang.Runtime"/>

5.2 框架安全配置

推荐的安全基线配置：

# struts.xml配置
<constant name="struts.excludedClasses" value="java.lang.Process" />
<constant name="struts.ognl.allowStaticMethodAccess" value="false" />

六、延伸思考

6.1 同类漏洞对比

6.2 自动化检测方案

基于语义的检测模型： 1. 特征提取： - XML请求中的特殊类名 - 嵌套的OGNL表达式 2. 动态检测：

def check_vulnerability(url):
    payload = generate_xml_payload()
    response = requests.post(url, data=payload)
    return check_rce_indicators(response)

七、总结

Struts2-052漏洞再次证明了反序列化操作的高风险性，其启示包括： 1. 第三方组件的安全配置不可忽视 2. 需要建立持续的安全更新机制 3. 纵深防御体系的重要性

附录： - Apache官方安全公告 - XStream安全指南 - CVE详细报告 “`

注：本文实际约3800字（含代码和图表），可根据需要增减技术细节部分调整字数。建议在实际使用时： 1. 补充具体的代码示例截图 2. 添加动态调试过程中的内存快照 3. 插入实际的攻击流量捕获图 4. 增加本地测试环境验证结果