CVE-2023-34040 Spring Kafka反序列漏洞分析

CVE-2023-34040 Spring Kafka反序列漏洞分析
2023-9-17 20:1:56 Author: Ots安全(查看原文) 阅读量:37 收藏

根据安全公告中的描述，我们可以简单地获得导致漏洞的一些关键点。

在配置中将作为 ErrorHandlingDeserializer Kafka 记录中的键和/或值。
将布尔类型属性 checkDeserExWhenKeyNull 和/或 checkDeserExWhenValueNull 设置为 true。
用户可以发布 Kafka 主题，无需任何验证。

0x02 kafka

概念

在深入研究该漏洞之前，我们及时回顾了 Kafka 服务的一些相关概念。

Producer：我们调用发布记录卡夫卡主题制作人的对象
Topic：记录由 Kafka 服务分类，每个分类都命名为 Topic。
Broker：发布的消息存储在一组服务器中，我们称之为Kafka集群。每个服务器都是一个代理。消费者可以获得数据形式 Broker 并使用多个主题。
consumer：用于订阅消息并与已发布消息一起处理的对象称为 Kafka topi 消费者。消耗消息是基于主题的。

此外，有必要回顾kafka记录的结构。

Kafka 记录，我们也称它为由标头和正文组成的消息或事件。标头数据实际上等于元数据，包括主题、页码和时间戳等基本元素。它们存储为一对键/值。正文数据通常也是存储为键/值结构的相关业务数据。

复现：

部署Kafka服务之前需要Zookeeper服务器。

1.通过docker安装Zookeeper服务器

docker run -d --name zookeeper -p 2181:2181 -t zookeeper:latest

2.通过docker部署Kafka服务器

docker run  -d --name kafka -p 9092:9092 \-e KAFKA_ZOOKEEPER_CONNECT=192.168.5.102:2181 \-e KAFKA_ADVERTISED_LISTENERS=PLAINTEXT://192.168.5.102:9092 \-e KAFKA_LISTENERS=PLAINTEXT://0.0.0.0:9092 \-e TZ="Asia/Shanghai" \wurstmeister/kafka:latest

3.Spring Boot项目导入受影响的Kafka依赖

受影响版本：

2.8.1至2.9.10
3.0.0 至 3.0.

<dependency>        <groupId>org.springframework.kafka</groupId>        <artifactId>spring-kafka</artifactId>        <version>2.8.11</version>    </dependency>

4.更新配置application.yaml

5.演示类

1）Kafka生产者类

package com.example.SpringKafkaDemo.producer;
import com.example.SpringKafkaDemo.model.KafkaMessage;import org.apache.kafka.clients.producer.ProducerRecord;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.kafka.core.KafkaTemplate;import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import java.util.HashMap;
@RestControllerpublic class KafkaProducer {
    @Autowired    private KafkaTemplate<String, String> kafkaTemplate;
    @PostMapping("/message/send")    public String sendMessage(@RequestBody KafkaMessage message) {
        String topic = message.getTopic();        String data  = message.getData();
       HashMap<String, String> headers = message.getHeaders();

        ProducerRecord<String, String> producerRecord = new ProducerRecord<>(topic, data);        for (String s : headers.keySet()) {            if (s.equals("springDeserializerExceptionKey")) {                String exceptData = headers.get(s);                byte[] exceptHandler = KafkaProducer.hexStringtoBytes(exceptData);                producerRecord.headers().add(s, exceptHandler);                continue;            }
            producerRecord.headers().add(s, headers.get(s).getBytes());        }        kafkaTemplate.send(producerRecord);        String jsonString="{\"code\":\"200\", \"status\":\"success\"}";
        return jsonString;    }

    private static byte[] hexStringtoBytes(String hexString) {
        byte[] excepetionMessage = new byte[hexString.length() / 2];        for (int i = 0; i < excepetionMessage.length; i++) {            excepetionMessage[i] = (byte) Integer.parseInt(hexString.substring(i * 2, i * 2 + 2), 16);
        }        return excepetionMessage;    }}

顺便说一句，这里我们使用了Java语言中的一种设计模式， 模板方法模式。在此演示中，我插入了一个名为的模板kafkaTemplate。

代码片段的高亮显示

private KafkaTemplate<String, String> kafkaTemplate;

2）Kafka消费类

package com.example.SpringKafkaDemo.consumer;
import org.springframework.kafka.annotation.KafkaListener;import org.springframework.stereotype.Service;
@Servicepublic class KafkaConsumer {
    @KafkaListener(topics = "my-topic", groupId = "my-group-id")    public void consume(String message) {        System.out.println("Received message: " + message);    }
}

3）消费者配置类

package com.example.SpringKafkaDemo.config;
import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerConfig;import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;import org.springframework.context.annotation.Bean;import org.springframework.context.annotation.Configuration;import org.springframework.kafka.annotation.EnableKafka;import org.springframework.kafka.config.ConcurrentKafkaListenerContainerFactory;import org.springframework.kafka.core.ConsumerFactory;import org.springframework.kafka.core.DefaultKafkaConsumerFactory;import org.springframework.kafka.support.serializer.JsonDeserializer;
import java.util.HashMap;import java.util.Map;
@Configuration@EnableKafkapublic class KafkaConsumerConfig {
    @Value("${spring.kafka.bootstrap-servers}")    private String bootstrapServers;
    @Value("${spring.kafka.consumer.group-id}")    private String groupId;
    @Bean    public Map<String, Object> consumerConfigs() {        Map<String, Object> props = new HashMap<>();        props.put(ConsumerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, bootstrapServers);        props.put(ConsumerConfig.GROUP_ID_CONFIG, groupId);        props.put(ConsumerConfig.AUTO_OFFSET_RESET_CONFIG, "earliest");        props.put(ConsumerConfig.KEY_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, JsonDeserializer.class);        props.put(ConsumerConfig.VALUE_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, JsonDeserializer.class);        return props;    }
    @Bean    public ConsumerFactory<String, String> consumerFactory() {        return new DefaultKafkaConsumerFactory<>(consumerConfigs());    }
    @Bean    public ConcurrentKafkaListenerContainerFactory<String, String> kafkaListenerContainerFactory() {        ConcurrentKafkaListenerContainerFactory<String, String> factory = new ConcurrentKafkaListenerContainerFactory<>();        factory.setConsumerFactory(consumerFactory());        factory.getContainerProperties().setCheckDeserExWhenKeyNull(true);        factory.getContainerProperties().setCheckDeserExWhenValueNull(true);        return factory;    }}

根据官方公告中的漏洞描述，我们应该将checkDeserExWhenKeyNull和checkDeserExWhenValueNull属性都设置为true。

factory.getContainerProperties().setCheckDeserExWhenKeyNull(true) factory.getContainerProperties().setCheckDeserExWhenValueNull(true)

在函数处设置断点getExceptionFromHeader，然后启动服务器。

进入函数后invokeIfHaveRecords，记录对象将被反序列化。

回到getExceptionFromHeader函数。

该函数将的值转化springDeserializerExceptionKey为record.headers()变量的值headerName并进行传递header。

然后将价值交付给byteArrayToDeserializationException职能。

进入byteArrayToDeserializationException功能。

该resolveClass函数被重写以限制任意 Java 类反序列化。实际上，我们可以在很多项目中找到防止Java反序列化漏洞的方法，比如Apache Shiro、Fastjson等。

显然，只有类
org.springframework.kafka.support.serializer.DeserializationException可以反序列化。

进入DeserializationException函数，它由四个参数组成。其中之一是cause用于调用实例类。

编写一个恶意类并使其继承父类Throwable。

springDeserializerExceptionKey最后，用生成的Java序列化填充JSON数据中的键值。发送HTTP请求后触发远程代码执行。

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文章来源: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAxMjYyMzkwOA==&mid=2247501430&idx=1&sn=caab8c05d09ae1b5bedb64046d398315&chksm=9bad8f3dacda062be2416e028db535a774c608b9146f741759401f56b5e7be9a65024e752b20&scene=0&xtrack=1#rd
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