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No.1 声明

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No.2 漏洞通告

2020年1月6日，国家信息安全漏洞共享平台（CNVD）收录了Apache Tomcat文件包含漏洞（CNVD-2020-10487，对应CVE-2020-1938）。攻击者利用该漏洞，可在未授权的情况下远程读取特定目录下的任意文件。目前，漏洞细节尚未公开，厂商已发布新版本完成漏洞修复。

No.3 漏洞分析

由于 AJP 并不是一个 HTTP 业务流，走的是 Socket ，所以 tomcat 前面接收业务流的时候调用的是一个 Socket 解析类 SocketProcessorBase#dorun 来处理 ajp 传入的二进制流。

Tomcat AJP任意文件读取分析（CVE-2020-1938）

而后面这部分的数据流实际上都是 socket 内部进行流传处理。

Tomcat AJP任意文件读取分析（CVE-2020-1938）

这里需要感谢 tomcat 优雅的代码风格，可读性真强，和 socket 相关的 service 就下图里面的这些，所以AJP的业务流自然就落在了org/apache/coyote/ajp/AjpProcessor#service这个方法上面进行处理。

Tomcat AJP任意文件读取分析（CVE-2020-1938）

这org/apache/coyote/ajp/AjpProcessor#service这个方法里面就留两个关键部分，其他代码太繁杂了，无关大雅，这里首先this.prepareRequest()方法是针对整个业务流进行预处理

public SocketState service(SocketWrapperBase<?> socket) throws IOException { ... while(!this.getErrorState().isError() && !this.endpoint.isPaused()) {

try { ...

if (this.getErrorState().isIoAllowed()) { rp.setStage(2);

try {

this.prepareRequest(); } catch (Throwable var12) { ...

if (this.getErrorState().isIoAllowed()) { try { rp.setStage(3); this.getAdapter().service(this.request, this.response);

} ... }

跟进 prepareRequest 方法，这个方法会进行一个 while 为 true 的无限循环，根据attributeCode的结果进行选择，命中 case 10 核心中有个request.setAttribute(n, v)方法，这个方法会从我们之前设置方法中取值，设置，遍历循环POC中的javax.servlet.include.request_uri，javax.servlet.include.path_info，javax.servlet.include.servlet_path这三个属性对应的值，并且通过PUT方法进行赋值。

private void prepareRequest() {... while(true) {

byte attributeCode;

while((attributeCode = this.requestHeaderMessage.getByte()) != -1) { switch(attributeCode) { ...

case 10: ... } else { this.request.setAttribute(n, v); }

break;

Tomcat AJP任意文件读取分析（CVE-2020-1938）

好了，这里知道了在 prepareRequest 方法中核心是将三个值动态赋予我们想要的结果，再回到org/apache/coyote/ajp/AjpProcessor#service中，在经过 prepareRequest 方法处理之后来到的就是getAdapter().service(this.request, this.response);，这个 serivce 就是后续处理 request 对象和 response 对象了。

Tomcat AJP任意文件读取分析（CVE-2020-1938）

在 org/apache/catalina/connector/CoyoteAdapter#service 这个类中，主要是设置一些连接的时候一些属性，然后通过 invoke 反射方法，根据 request 对象和 response 对象进入后面的HTTP处理逻辑。

Tomcat AJP任意文件读取分析（CVE-2020-1938）

Tomcat AJP任意文件读取分析（CVE-2020-1938）

所以又回到了前面的老话，tomcat完善的代码结构，HTTP的逻辑服务处理，自然是落在了 javax/servlet/http/HttpServlet#service 当中。

Tomcat AJP任意文件读取分析（CVE-2020-1938）

任意文件读取

前面是整个 AJP->HTTP 整个过程，继续往下跟入，因为通过 AJP 转换之后，进行的是 HTTP GET 请求，所以来到的自然是是下图中代码位置。

Tomcat AJP任意文件读取分析（CVE-2020-1938）

跟进 doGet 自然来到之前安恒通告说的地方。

Tomcat AJP任意文件读取分析（CVE-2020-1938）

继续跟入 serveResource，首先 getRelativePath 从之前传入的 request 对象中获取 path 。

Tomcat AJP任意文件读取分析（CVE-2020-1938）

跟进 getRelativePath ，一眼就知道为什么要设置 request_uri 、path_info 、servlet_path 这三个属性了，通过路径的拼接，最后返回的 servletPath 为/，容器内部为 /WEB-INF/web.xml 的文件内容。

Tomcat AJP任意文件读取分析（CVE-2020-1938）

继续回到 serveResource 方法中 getResource 根据前面的 path 也就是 /WEB-INF/web.xml 进行资源获取。而这里是没办法../出去的，原因继续往下看。

Tomcat AJP任意文件读取分析（CVE-2020-1938）

在 getResource 当中有个 validate ，这个检查往后走会调用 normalize 进行目录遍历的检查，之后就是输出读到的内容了。

Tomcat AJP任意文件读取分析（CVE-2020-1938）

Tomcat AJP任意文件读取分析（CVE-2020-1938）

由于当前 AJP 出不了 webapps 目录，但是是可以做到任意目录下读的，比如我需要读 /example/2.txt 下的文件，只需要这样配置就好了。

{\'name\':\'req_attribute\',\'value\':[\'javax.servlet.include.request_uri\',\'/examples\']}, {\'name\':\'req_attribute\',\'value\':[\'javax.servlet.include.path_info\',2.txt]}, {\'name\':\'req_attribute\',\'value\':[\'javax.servlet.include.servlet_path\',\'/\']}, ])

Tomcat AJP任意文件读取分析（CVE-2020-1938）

附上任意文件读取的调用栈

serveResource:839, DefaultServlet (org.apache.catalina.servlets)doGet:504, DefaultServlet (org.apache.catalina.servlets)service:634, HttpServlet (javax.servlet.http)service:484, DefaultServlet (org.apache.catalina.servlets)service:741, HttpServlet (javax.servlet.http)internalDoFilter:231, ApplicationFilterChain (org.apache.catalina.core)doFilter:166, ApplicationFilterChain (org.apache.catalina.core)doFilter:52, WsFilter (org.apache.tomcat.websocket.server)internalDoFilter:193, ApplicationFilterChain (org.apache.catalina.core)doFilter:166, ApplicationFilterChain (org.apache.catalina.core)invoke:199, StandardWrapperValve (org.apache.catalina.core)invoke:96, StandardContextValve (org.apache.catalina.core)invoke:493, AuthenticatorBase (org.apache.catalina.authenticator)invoke:137, StandardHostValve (org.apache.catalina.core)invoke:81, ErrorReportValve (org.apache.catalina.valves)invoke:660, AbstractAccessLogValve (org.apache.catalina.valves)invoke:87, StandardEngineValve (org.apache.catalina.core)service:343, CoyoteAdapter (org.apache.catalina.connector)service:476, AjpProcessor (org.apache.coyote.ajp)process:66, AbstractProcessorLight (org.apache.coyote)process:808, AbstractProtocol$ConnectionHandler (org.apache.coyote)doRun:1498, NioEndpoint$SocketProcessor (org.apache.tomcat.util.net)run:49, SocketProcessorBase (org.apache.tomcat.util.net)runWorker:1142, ThreadPoolExecutor (java.util.concurrent)run:617, ThreadPoolExecutor$Worker (java.util.concurrent)run:61, TaskThread$WrappingRunnable (org.apache.tomcat.util.threads)run:745, Thread (java.lang)

RCE

\"HTTP/1.1\" \"/1.jsp\" 127.0.0.1 localhost porto 8009 false \"Cookie:AAAA=BBBB\" \"javax.servlet.include.request_uri:/\",\"javax.servlet.include.path_info:1.txt\",\"javax.servlet.include.servlet_path:/upload/\"

org/apache/jasper/servlet/JspServlet#service负责处理xxx.jsp访问逻辑，跟进来 jspUri 是通过 servlet_path 和 path_info 拼接而来的。

Tomcat AJP任意文件读取分析（CVE-2020-1938）

之后便会进入 serviceJspFile 逻辑进行处理。

Tomcat AJP任意文件读取分析（CVE-2020-1938）

跟进 serviceJspFile 方法，首先先通过 getResource 获取上传文件的内容，然后再通过初始化 wrapper 对象传入相关参数，然后再调用 JspServletWrapper#service 进行解析。

Tomcat AJP任意文件读取分析（CVE-2020-1938）

这简单解释一下，RCE 的核心需要进入的 JspServlet ，我们平常访问 xxx.jsp 是进入到 Jspservlet ，poc中访问/1.jsp通过 AJP 发包的过程中实际上就是我们的Get请求访问www.xxx.com/1.jsp，所以这里自然进入了 JspServlet 当中，然后再配合 getResource 获取上传的文件内容，调用 Jsp 引擎进行解析，自然达到了RCE的效果。

最后附上RCE的调用栈

exec:347, Runtime (java.lang)_jspService:1, _1_txt (org.apache.jsp)service:70, HttpJspBase (org.apache.jasper.runtime)service:741, HttpServlet (javax.servlet.http)service:476, JspServletWrapper (org.apache.jasper.servlet)serviceJspFile:386, JspServlet (org.apache.jasper.servlet)service:330, JspServlet (org.apache.jasper.servlet)service:741, HttpServlet (javax.servlet.http)internalDoFilter:231, ApplicationFilterChain (org.apache.catalina.core)doFilter:166, ApplicationFilterChain (org.apache.catalina.core)doFilter:52, WsFilter (org.apache.tomcat.websocket.server)internalDoFilter:193, ApplicationFilterChain (org.apache.catalina.core)doFilter:166, ApplicationFilterChain (org.apache.catalina.core)invoke:199, StandardWrapperValve (org.apache.catalina.core)invoke:96, StandardContextValve (org.apache.catalina.core)invoke:493, AuthenticatorBase (org.apache.catalina.authenticator)invoke:137, StandardHostValve (org.apache.catalina.core)invoke:81, ErrorReportValve (org.apache.catalina.valves)invoke:660, AbstractAccessLogValve (org.apache.catalina.valves)invoke:87, StandardEngineValve (org.apache.catalina.core)service:343, CoyoteAdapter (org.apache.catalina.connector)service:476, AjpProcessor (org.apache.coyote.ajp)process:66, AbstractProcessorLight (org.apache.coyote)process:808, AbstractProtocol$ConnectionHandler (org.apache.coyote)doRun:1498, NioEndpoint$SocketProcessor (org.apache.tomcat.util.net)run:49, SocketProcessorBase (org.apache.tomcat.util.net)runWorker:1142, ThreadPoolExecutor (java.util.concurrent)run:617, ThreadPoolExecutor$Worker (java.util.concurrent)run:61, TaskThread$WrappingRunnable (org.apache.tomcat.util.threads)run:745, Thread (java.lang)

后话

我试了一下jsp的文件包含，这个demo下也是可以的，所以实际上RCE就是jsp的文件包含搞的鬼，要先上传一个文件，这个文件路径可被包含，然后读取模版解析，最后RCE。

//1.jsp<%@ page language=\"java\" import=\"java.util.*\" pageEncoding=\"UTF-8\" %><%@ include file=\"1.txt\" %>//1.txt<%@ Runtime.getRuntime().exec(\"open /System/Applications/Calculator.app\");%>

另外前面可能有师傅会问为什么是GET，原因是下面这个POC有forwardrequest 2，根据AJP数据包格式第6个字节(02)代表是Get请求。另外在Tomcat中也有相关映射关系，在 AjpProcessor 做 prepareRequest 处理的时候会根据字节选择相关的请求方式。

Tomcat AJP任意文件读取分析（CVE-2020-1938）

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