Apache HTTP Server CVE-2021-41773 Quellcode-Analyse

Ein Python-basiertes statisches Patch-Analyse-Tool zur Untersuchung der Grundursache und Behebung von CVE-2021-41773 (Apache HTTP Server Path Traversal) durch den Vergleich des verwundbaren Quellcodes von Apache HTTP Server 2.4.49 mit der gepatchten Implementierung von 2.4.51.

Das Projekt führt eine semantische Quellcode-Analyse durch statt eines einfachen textbasierten Vergleichs. Es extrahiert strukturelle Informationen aus der Zielfunktion, vergleicht beide Versionen, leitet sicherheitsrelevante Änderungen ab und erstellt professionelle Analyseberichte.

Funktionen

Statische Quellcodeanalyse
Funktionsextraktion mittels Klammernabgleich
Struktureller Vergleich zwischen verwundbarer und gepatchter Version
Erkennung von Sicherheitsfunktionen
Patch-Reasoning-Engine
Markdown-Berichtserstellung
JSON-Berichtserstellung
HTML-Berichtserstellung
Automatisiertes Docker-Lab-Setup
Tool zur Umgebungsverifizierung

Projektarchitektur

Apache Source Code
        │
        ▼
 parser.py
        │
        ▼
 extractor.py
        │
        ▼
 comparator.py
        │
        ▼
 reasoning.py
        │
        ▼
 reports.py

Projektstruktur

cve-2021-41773-source-code-analysis
│
├── docker
│   ├── apache249
│   │   ├── Dockerfile              # Builds Apache HTTP Server 2.4.49 container
│   │   └── docker-compose.yml      # Starts vulnerable Apache container
│   │
│   └── apache251
│       ├── Dockerfile              # Builds Apache HTTP Server 2.4.51 container
│       └── docker-compose.yml      # Starts patched Apache container
│
├── labs                            # Stores downloaded Apache source code
│
├── references
│   └── resources.md                # Reference material for CVE research
│
├── scripts
│   ├── patch_analysis
│   │   ├── __init__.py             # Initializes the analysis package
│   │   ├── parser.py               # Extracts target C functions from Apache source
│   │   ├── extractor.py            # Extracts variables, calls, conditions and security capabilities
│   │   ├── comparator.py           # Compares vulnerable and patched function structures
│   │   ├── reasoning.py            # Performs security reasoning on detected changes
│   │   ├── reports.py              # Coordinates report generation
│   │   ├── markdown_report.py      # Generates Markdown analysis report
│   │   ├── json_report.py          # Generates JSON analysis report
│   │   └── html_report.py          # Generates HTML analysis report
│   │
│   ├── analyze_patch.py            # Main entry point for patch analysis
│   ├── verify_lab.py               # Verifies Docker lab configuration
│   └── debug.py                    # Displays raw comparison output for debugging
│
├── analysis                        # Generated analysis reports
│
├── setup.sh                        # Automatically prepares the complete lab
│
├── LICENSE
└── README.md

Anforderungen

Python 3.10+
Docker
Docker Compose
Bash
Linux (getestet auf Kali Linux)

Installation

Repository klonen

git clone https://github.com/KunalKhandelwal-dev/cve-2021-41773-source-code-analysis.git

In das Projektverzeichnis wechseln

cd cve-2021-41773-source-code-analysis

Setup

Führen Sie das automatisierte Setup-Skript aus.

sudo bash setup.sh

Das Setup-Skript führt automatisch die folgenden Aufgaben aus:

Prüft erforderliche Tools
Verifiziert die Docker-Installation
Lädt Apache HTTP Server 2.4.49 herunter
Lädt Apache HTTP Server 2.4.51 herunter
Entpackt beide Quellcode-Bäume
Erstellt Docker-Images
Startet Apache-Container
Erstellt die Analyseumgebung

Beispielausgabe

[INFO] Checking required tools...
[SUCCESS] Required tools found.

[INFO] Checking Docker...
[SUCCESS] Docker is running.

[INFO] Downloading Apache HTTP Server 2.4.49...
[SUCCESS] Apache 2.4.49 downloaded.

[INFO] Downloading Apache HTTP Server 2.4.51...
[SUCCESS] Apache 2.4.51 downloaded.

[INFO] Building Docker images...
[SUCCESS] Docker images built.

[INFO] Starting Apache containers...
[SUCCESS] Containers started.

=========================================================
[SUCCESS] Apache CVE Lab Setup Complete
=========================================================

Umgebung verifizieren

Führen Sie aus

cd scripts

sudo python3 verify_lab.py

Erfolgreiche Verifizierung

Das Verifizierungstool prüft:

Docker-Installation
Docker-Daemon
Laufende Container
Apache-Versionen
Apache-Quellcode
Zielfunktion
HTTP-Dienste
GDB-Verfügbarkeit

Patch-Analyse ausführen

Wechseln Sie in das Verzeichnis scripts.

cd scripts

Führen Sie aus

sudo python3 analyze_patch.py

Beispielausgabe

Beispiel für die Analyseausgabe

Apache HTTP Server Patch Analysis Report

Security Findings

[MEDIUM]
Percent decoding introduced or modified

[MEDIUM]
Hexadecimal validation introduced or modified

[HIGH]
Directory traversal handling improved

[HIGH]
Path normalization pipeline updated

[CRITICAL]
Traversal protection strengthened

Generierte Berichte

Nach erfolgreicher Ausführung werden die folgenden Berichte generiert:

analysis/
├── analysis.md
├── analysis.json
└── analysis.html

Analyse-Pipeline

Load Apache Source
        │
        ▼
Extract Target Function
        │
        ▼
Extract Structural Information
        │
        ▼
Compare Vulnerable vs Patched
        │
        ▼
Security Reasoning
        │
        ▼
Generate Reports

Erkannte Sicherheitsfunktionen

Prozentkodierung / -Dekodierung
Hexadezimale Validierung
Behandlung von Punktsegmenten
Normalisierung von Pfadtrennzeichen
URI-Normalisierungsflags
Schutz vor Verzeichnis-Traversal

Generierte Erkenntnisse

Die Reasoning-Engine identifiziert Sicherheitsverbesserungen wie:

Prozent-Dekodierung eingeführt
Hexadezimale Validierung eingeführt
Behandlung von Verzeichnis-Traversal verbessert
Pfadnormalisierung aktualisiert
Traversal-Schutz verstärkt

Bildungszweck

Dieses Projekt richtet sich an:

Sicherheitsforscher
Studierende, die die Ursachenanalyse von CVEs erlernen
Sichere Softwareentwicklung
Statische Quellcodeanalyse
Patch-Diff-Analyse
Schwachstellenforschung

Lizenz

Dieses Projekt wird unter der MIT-Lizenz veröffentlicht.

Autor

Kunal Khandelwal

B.Tech Informatik (Cybersicherheit)

Sicherheitsforschung | Anwendungssicherheit | Docker | Quellcodeanalyse

cve-2021-41773-source-code-analysis

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