这是一个非常漂亮的漏洞链,很久没见过了。我用docker来复现并学习这个漏洞,官方提供了docker镜像,vulhub也会上线这个环境。

漏洞一、逻辑错误导致权限绕过

这是本漏洞链的导火索,其出现在Git LFS的处理逻辑中。

Git LFS是Git为大文件设置的存储容器,我们可以理解为,他将真正的文件存储在git仓库外,而git仓库中只存储了这个文件的索引(一个哈希值)。这样,git objects和.git文件夹下其实是没有这个文件的,这个文件储存在git服务器上。gitea作为一个git服务器,也提供了LFS功能。

在 modules/lfs/server.go 文件中,PostHandler是POST请求的处理函数:

代码审计 – Gitea远程命令执行漏洞链-孤独常伴

可见,其中间部分包含对权限的检查:

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在没有权限的情况下,仅执行了requireAuth函数:这个函数做了两件事,一是写入WWW-Authenticate头,二是设置状态码为401。也就是说,在没有权限的情况下,并没有停止执行PostHandler函数。

所以,这里存在一处权限绕过漏洞。

漏洞二、目录穿越漏洞

这个权限绕过漏洞导致的后果是,未授权的任意用户都可以为某个项目(后面都以vulhub/repo为例)创建一个Git LFS对象。

这个LFS对象可以通过http://example.com/vulhub/repo.git/info/lfs/objects/[oid]这样的接口来访问,比如下载、写入内容等。其中[oid]是LFS对象的ID,通常来说是一个哈希,但gitea中并没有限制这个ID允许包含的字符,这也是导致第二个漏洞的根本原因。

我们利用第一个漏洞,先发送一个数据包,创建一个Oid为……/../../etc/passwd的LFS对象:

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其中,vulhub/repo是一个公开的项目。

也就是说,这个漏洞的利用是有条件的,第一个条件就是需要有一个公开项目。为什么呢?虽然“创建LFS对象”接口有权限绕过漏洞,但是“读取这个对象所代表的文件”接口没有漏洞,会先检查你是否有权限访问这个LFS对象所在的项目。只有公开项目才有权限读取。

见下图,发送数据包后,虽然返回了401状态码,但实际上这个LFS对象已经创建成功,且其Oid为……/../../etc/passwd。

代码审计 – Gitea远程命令执行漏洞链-孤独常伴

第二步,就是访问这个对象。访问方法就是GET请求http://example.com/vulhub/repo.git/info/lfs/objects/[oid]/sth,oid就是刚才指定的,这里要用url编码一下。

见下图,/etc/passwd已被成功读取:

代码审计 – Gitea远程命令执行漏洞链-孤独常伴

那么,我们来看看为什么读取到了/etc/passwd文件。

代码 modules/lfs/content_store.go :

代码审计 – Gitea远程命令执行漏洞链-孤独常伴

可见,meta.Oid被传入transformKey函数,这个函数里,将Oid转换成了key[0:2]/key[2:4]/key[4:]这样的形式,前两个、中间两个字符做为目录名,第四个字符以后的内容作为文件名。

那么,我创建的Oid为……/../../etc/passwd,在经过transformKey函数后就变成了../../../../../etc/passwd,s.BasePath是LFS对象的基础目录,二者拼接后自然就读取到了/etc/passwd文件。

这就是第二个漏洞:目录穿越。

漏洞三、读取配置文件,构造JWT密文

vulhub/repo虽然是一个公开项目,但默认只有读权限。我们需要进一步利用。

我们利用目录穿越漏洞,可以读取到gitea的配置文件。这个文件在GITEA_CUSTOM/conf/app.ini,GITEA_CUSTOM是gitea的根目录,默认是/var/lib/gitea/,在vulhub里是/data/gitea。

所以,要从LFS的目录跨越到GITEA_CUSTOM/conf/app.ini,需要构造出的Oid是….gitea/conf/app.ini(经过转换后就变成了/data/gitea/lfs/../../gitea/conf/app.ini,也就是/data/gitea/conf/app.ini。原漏洞作者给出的POC这一块是有坑的,这个Oid需要根据不同GITEA_CUSTOM的设置进行调整。)

成功读取到配置文件(仍需先发送POST包创建Oid为….gitea/conf/app.ini的LFS对象):

代码审计 – Gitea远程命令执行漏洞链-孤独常伴

配置文件中有很多敏感信息,如数据库账号密码、一些Token等。如果是sqlite数据库,我们甚至能直接下载之。当然,密码加了salt。

Gitea中,LFS的接口是使用JWT认证,其加密密钥就是配置文件中的LFS_JWT_SECRET。所以,这里我们就可以用来构造JWT认证,进而获取LFS完整的读写权限。

我们用python来生成密文:

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其中,jwt_secret是第二个漏洞中读取到的密钥;public_user_id是项目所有者的id,public_repo_id是项目id,这个项目指LFS所在的项目;nbf是指这个密文的开始时间,exp是这个密文的结束时间,只有当前时间处于这两个值中时,这个密文才有效。

代码审计 – Gitea远程命令执行漏洞链-孤独常伴

漏洞四、利用条件竞争,写入任意文件

现在,我们能构造JWT的密文,即可访问LFS中的写入文件接口,也就是PutHandler。

PUT操作主要是如下代码:

代码审计 – Gitea远程命令执行漏洞链-孤独常伴

整个过程整理如下:

1.transformKey(meta.Oid) + .tmp 后缀作为临时文件名

2.如果目录不存在,则创建目录

3.将用户传入的内容写入临时文件

4.如果文件大小和meta.Size不一致,则返回错误(meta.size是第一步中创建LFS时传入的Size参数)

5.如果文件哈希和meta.Oid不一致,则返回错误

6.将临时文件重命名为真正的文件名

因为我们需要写入任意文件,所以Oid一定是能够穿越到其他目录的一个恶意字符串,而一个文件的哈希(sha256)却只是一个HEX字符串。所以上面的第5步,一定会失败导致退出,所以不可能执行到第6步。也就是说,我们只能写入一个后缀是“.tmp”的临时文件。

另外,作者用到了defer os.Remove(tmpPath)这个语法。在go语言中,defer代表函数返回时执行的操作,也就是说,不管函数是否返回错误,结束时都会删除临时文件。

所以,我们需要解决的是两个问题:

1.能够写入一个.tmp为后缀的文件,怎么利用?

2.如何让这个文件在利用成功之前不被删除?

我们先思考第二个问题。漏洞发现者给出的方法是,利用条件竞争。

因为gitea中是用流式方法来读取数据包,并将读取到的内容写入临时文件,那么我们可以用流式HTTP方法,传入我们需要写入的文件内容,然后挂起HTTP连接。这时候,后端会一直等待我传剩下的字符,在这个时间差内,Put函数是等待在io.Copy那个步骤的,当然也就不会删除临时文件了。

那么,思考第一个问题,.tmp为后缀的临时文件,我们能做什么?

漏洞五、伪造session提升权限

最简单的,我们可以向/etc/cron.d/中写入一个crontab配置文件,然后反弹获取shell。但通常gitea不会运行在root权限,所以我们需要思考其他方法。

gitea使用go-macaron/session这个第三方模块来管理session,默认使用文件作为session存储容器。我们来阅读go-macaron/session源码

代码审计 – Gitea远程命令执行漏洞链-孤独常伴

这里面有几个很重要的点:

1.session文件名为sid[0]/sid[1]/sid

2.对象被用Gob序列化后存入文件

Gob是Go语言独有的序列化方法。我们可以编写一段Go语言程序,来生成一段Gob编码的session:

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其中,{“_old_iod”: “1″, “uid”: uid, “uname”: “vulhub” }就是session中的数据,uid是管理员id,uname是管理员用户名。编译并执行上述代码,得到一串hex,就是伪造的数据。

原作者给出的POC是他生成好的一段二进制文件,uid和uname不能自定义。

代码审计 – Gitea远程命令执行漏洞链-孤独常伴

接着,我写了一个简单的Python脚本来进行后续利用(需要Python3.6):

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这个脚本会将伪造的SESSION数据发送,并等待300秒后才关闭连接。在这300秒中,服务器上将存在一个名为“11vulhub.tmp”的文件,这也是session id。

带上这个session id,即可提升为管理员。

代码审计 – Gitea远程命令执行漏洞链-孤独常伴

漏洞六、利用HOOK执行任意命令

带上i_like_gitea=11vulhub.tmp这个Cookie,我们即可访问管理员账户。

然后随便找个项目,在设置中配置Git钩子。Git钩子是执行git命令的时候,会被自动执行的一段脚本。比如我这里用的pre-receive钩子,就是在commit之前会执行的脚本。我在其中加入待执行的命令touch /tmp/success:

代码审计 – Gitea远程命令执行漏洞链-孤独常伴

然后在网页端新建一个文件,点提交。进入docker容器,可见命令被成功执行:

代码审计 – Gitea远程命令执行漏洞链-孤独常伴

一些思考

整个漏洞链非常流畅,Go Web端的代码审计也非常少见,在传统漏洞越来越少的情况下,这些好思路将给安全研究者带来很多不一样的突破。

不过漏洞作者给出的POC实在是比较烂,基本离开了他自己的环境就不能用了,而且我也不建议用一键化的漏洞利用脚本来复现这个漏洞,原因是这个漏洞的利用涉及到一些不确定量,比如:

1.gitea的$GITEA_CUSTOM,这个值影响到读取app.ini的那段POC

2.管理员的用户名和ID,这个可能需要猜。但其实我们也没必要必须伪造管理员的session,我们可以伪造任意一个用户的session,然后进入网站后再找找看看有没有管理员所创建的项目,如果有的话,就可以得知管理员的用户名了。

另外,复现漏洞的时候也遇到过一些坑,比如gitea第一次安装好,如果不重启的话,他的session是存储在内存里的。只有第一次重启后,才会使用文件session,这一点需要注意。

如果目标系统使用的是sqlite做数据库,我们可以直接下载其数据库,并拿到他的密码哈希和另一个随机字符串,利用这两个值其实能直接伪造管理员的cookie(名为gitea_incredible),这一点我就不写了,大家可以自己查看文档.