CVE-2020-5902: F5 BIG-IP 远程代码执行漏洞分析
360-CERT [三六零CERT](javascript:void(0) 昨天
0x00 漏洞简述
2020年07月08日， 360CERT监测发现 F5 官方更新了 F5 BIG-IP 远程代码执行 的风险通告，该漏洞编号为 CVE-2020-5902，漏洞等级：严重。
未授权的远程攻击者通过向漏洞页面发送特制的请求包，可以造成任意 Java 代码执行。进而控制 F5 BIG-IP 的全部功能，包括但不限于: 执行任意系统命令、开启/禁用服务、创建/删除服务器端文件等，使用官方的httpd配置缓解修复方案仍可造成反序列化代码执行漏洞。该漏洞影响控制面板受影响，不影响数据面板。
对此，360CERT建议广大用户及时将 BIG-IP 按照修复建议升级到指定版本。与此同时，请做好资产自查以及预防工作，以免遭受黑客攻击。
0x01 漏洞详情
首先，这里F5选择了Apache和tomcat服务器使用ajp_proxy模块进行通信，apache处理完请求之后，通过ajp协议转发给Tomcat，默认是8009端口，来看一下关于漏洞的配置文件，
proxy_ajp.conf
ProxyPassMatch ^/tmui/(.*\.jsp.*)$ ajp://localhost:8009/tmui/$1 retry=5...ProxyPassMatch ^/hsqldb(.*)$ ajp://localhost:8009/tmui/hsqldb$1 retry=5
apache的httpd.conf
## HSQLDB# AuthType Basic AuthName "BIG\-IP" AuthPAM_Enabled on AuthPAM_IdleTimeout 1200require valid-userRequire all granted # Enable content compression by type, disable for browsers with known issues AddOutputFilterByType DEFLATE text/html text/plain application/x-javascript text/css BrowserMatch ^Mozilla/4 gzip-only-text/html BrowserMatch ^Mozilla/4\.0[678] no-gzip BrowserMatch \bMSIE !no-gzip !gzip-only-text/html AuthType Basic AuthName "Restricted area" AuthPAM_Enabled on AuthPAM_ExpiredPasswordsSupport on AuthPam_ValidateIP On AuthPAM_IdleTimeout 1200 AuthPAM_DashboardTimeout Offrequire valid-userRequire all granted
Apache 处理 url
Apache httpd将URL中的;解释为用于路径解析的普通字符，而Tomcat将其解释为查询分隔符，也就如下面所说，相当于?。
Tomcat 解析 url
我们看一下Tomcat是如何解析url的，我们的测试url为index.jsp/..;xxx/urltest/aaaa，web.xml为：
在CoyoteAdapter.service下断点，因为Tomcat里在CoyoteAdapter去处理封装请求。
Adapter连接了Tomcat连接器Connector和容器Container.它的实现类是CoyoteAdapter主要负责的是对请求进行封装,构造Request和Response对象.并将请求转发给Container也就是Servlet容器.
此时，会调用postParseRequest方法对req进行处理，继续跟到parsePathParameters方法，截取了关键部分的代码，主要目的是把;和/之间的部分，包括;给去除。 
接着检测;和/中间的部分是否存在=，如果存在，比如为age=1,就会取出age和1,调用addPathParameter，加到请求的param里，所以在这里;就相当于?的作用了。
接着调用normalize处理url,这里的url是parsePathParameters方法处理过后的。
这里面最终会把/../给删除，并且路径会到上层，处理后是这样的。 
于是，url的处理经历了两步
-
parsePathParameters:index.jsp/..;xxx/urltest/aaaa -> index.jsp/../urltest/aaaa -
normalizeindex.jsp/../urltest/aaaa -> /urltest/aaaa
F5 PAM 认证模块
F5实现了自己的pam进行认证，模块路径为/usr/lib/httpd/modules/，其中，涉及到login.jsp授权的是mod_f5_auth_cookie.so文件。
反汇编之后，大概是这样的。我们能够请求/tmui/login.jsp而不需要进行身份验证。 
如果直接访问其他jsp文件，在没有通过身份验证的情况下，是会被重定向到/tmui/login.jsp的 
总结
- 在
apache的处理中，;是被当作普通字符的，不会解析。
/tmui/login.jsp/..;/tmui/locallb/workspace/fileRead.jsp?fileName=/etc/passwd
- 此时，由于请求的是
/tmui/login.jsp，根据pam认证模块里，/tmui/login.jsp不需要认证，接着，该请求会被转发到tomcat上，最终tomcat请求：
/tmui/tmui/locallb/workspace/fileRead.jsp?fileName=/etc/passwd
在web.xml 是有该配置的
org.apache.jsp.tmui.locallb.workspace.fileRead_jsp /tmui/locallb/workspace/fileRead.jsp
- 请求
/hsqldb;，apache本身会对/hsqldb进行认证，根据httpd.conf的配置，是匹配不到/hsqldb;的
AuthType Basic AuthName "BIG\-IP" AuthPAM_Enabled on AuthPAM_IdleTimeout 1200require valid-userRequire all granted 但正是因为tomcat对于;处理上的差异，导致了身份的绕过，%0a也是一个道理。
任意文件读取
由于fileRead.jsp本身没有身份验证，通过权限绕过之后，就能够直接访问fileRead.jsp，于是，直接从url里获取fileName参数，带入WorkspaceUtils.readFile
最终造成一个文件读取 
命令执行
由于tmshCmd.jsp本身没有身份验证，通过权限绕过之后，就能够直接访问tmshCmd.jsp，于是，直接从url里获取command参数，带入WorkspaceUtils.runTmshCommand
hsqldb反序列化
2020年07月08日， 360CERT监测发现 F5 官方更新了 F5 BIG-IP 远程代码执行 的风险通告,更新了httpd的补丁，从
include 'Redirect 404 / '
改为
include 'Redirect 404 / '
然而这样依然可以被绕过，使用%0a，也是因为tomcat的处理和apache的差异所导致的。
通过;或者%0a直接访问hsqldb来绕过身份验证，从而通过org.hsqldb.util.ScriptTool.main反序列化了以ASCII十六进制字符串造成反序列化漏洞，不过该反序列化攻击需要hsqldb没有设置密码。我们直接访问hsqldb，会被重定向
curl -k "https://10.70.249.116:443/hsqldb"302 Found Found
The document has moved here.
而利用;或者%0a，可以造成权限绕过，具体在上面已经说过了。
curl -k "https://10.70.249.116:443/hsqldb;"HSQL Database Engine Servlet HSQL Database Engine Servlet
The servlet is running.The database is also running.
Database name: mem:.
Queries processed: 0
-
反序列化的调用栈
deserialize:-1, InOutUtil (org.hsqldb.lib)getObject:-1, JavaObject (org.hsqldb.types)getArguments:-1, Function (org.hsqldb)getValue:-1, Function (org.hsqldb)getValue:-1, Expression (org.hsqldb)executeCallStatement:-1, CompiledStatementExecutor (org.hsqldb)executeImpl:-1, CompiledStatementExecutor (org.hsqldb)execute:-1, CompiledStatementExecutor (org.hsqldb)sqlExecuteCompiledNoPreChecks:-1, Session (org.hsqldb)executePart:-1, DatabaseCommandInterpreter (org.hsqldb)execute:-1, DatabaseCommandInterpreter (org.hsqldb)sqlExecuteDirectNoPreChecks:-1, Session (org.hsqldb)execute:-1, Session (org.hsqldb)fetchResult:-1, jdbcStatement (org.hsqldb.jdbc)execute:-1, jdbcStatement (org.hsqldb.jdbc)execute:98, ScriptTool (org.hsqldb.util)
-
实例化 Function 对象
首先，根据我们的sql语句，解析器会识别我们调用的是一个方法，于是会实例化一个org.hsqldb.Function，这部分逻辑在readColumnExpression里，
在Function方法中,会判断我们调用的方法是否是静态方法，只能调用静态方法，将要调用的方法进行封装到Function对象中。 
接着对方法的返回值进行判断，这里是org.hsqldb.util.ScriptTool.main，返回值是void。 
于是调用Types.getParameterTypeNr，是void，暂时将iReturnType值设置为0。 
接着往下走，对参数类型进行判断，不为java.sql.Connection，调用Types.getParameterTypeNr方法。 
由于main方法的参数类型是String，同时String类型继承Serializable接口。 
于是最终将iReturnType赋值为1111。
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反序列化16进制数据
之后在readColumnExpression调用Parser.read方法，取出'单引号包裹的值，也就是我们要反序列化的hex值。
然后，取出hex的值，调用convertObject，这里对根据iReturnType是1111，于是调用StringConverter.hexToByte，将hex还原为byte数组并传入JavaObject的构造方法中。 
将byte数组赋值给data。 
由于返回值是JavaObject，于是最后调用JavaObject.getObject方法。 
调用InOutUtil.deserialize处理data值。 
最终造成反序列化。 
0x02 时间线
2020-07-01 F5官方发布通告
2020-07-03 360CERT发布通告
2020-07-06 360CERT更新通告
2020-07-10 F5官方更新漏洞的缓解措施
2020-07-11 360CERT二次更新通告
2020-07-14 360CERT发布分析
0x03 参考链接
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【补丁二次更新】CVE-2020-5902: F5 BIG-IP 远程代码执行漏洞通告更新 [https://cert.360.cn/warning/detail?id=636804bf8fec3049e0a49383db8eb80d]
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【补丁绕过】CVE-2020-5902: F5 BIG-IP 远程代码执行漏洞通告更新
[https://cert.360.cn/warning/detail?id=a9bd3b42b2a9cfe1eef921d5bdfb0243]
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【利用公开】CVE-2020-5902: F5 BIG-IP 远程代码执行漏洞通告
[https://cert.360.cn/warning/detail?id=a1768348bde7807647cbc7232edce7df/]
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K52145254: TMUI RCE vulnerability CVE-2020-5902
[https://support.f5.com/csp/article/K52145254]
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Understanding the root cause of F5 Networks K52145254: TMUI RCE vulnerability CVE-2020-5902
[https://research.nccgroup .com/2020/07/12/understanding-the-root-cause-of-f5-networks-k52145254-tmui-rce-vulnerability-cve-2020-5902/]
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Proof of Concept for CVE-2020-5902
[https://github.com/Critical-Start/Team-Ares/tree/master/CVE-2020-5902]
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CVE-2020-5902 BIG-IP RCE
[https://github.com/jas502n/CVE-2020-5902]
转载自https://mp.weixin.qq.com/s/aVvR4ChZ6VVKQsuJuuhShQ