SC3010-Computer-Security — Recriação do Ataque CVE-2017-5638

Este repositório faz parte do projeto da disciplina SC3010 de Segurança Computacional.
Ele recria a CVE-2017-5638, uma vulnerabilidade crítica de Execução Remota de Código no Apache Struts 2 (versões 2.3.5–2.3.31 e 2.5–2.5.10), notoriamente explorada na violação de dados da Equifax em 2017 para exfiltrar registros pessoais de aproximadamente 147 milhões de pessoas.

A vulnerabilidade surge de uma única falha de projeto: quando o Apache Struts falha ao analisar uma requisição de upload multipart/form-data, ele constrói uma mensagem de erro inserindo o cabeçalho Content-Type bruto — sem sanitizá-lo — em uma string que é então passada pelo avaliador de expressões OGNL. Um atacante que coloca uma expressão OGNL dentro do cabeçalho Content-Type consegue, portanto, que ela seja executada no lado do servidor como o usuário do processo Tomcat.

Este repositório contém:

Um servidor vulnerável Java/Maven funcional (Struts2 2.3.28) com um endpoint de upload de arquivos.
Um script de exploit em PowerShell que demonstra a cadeia completa de injeção → RCE.
Arquivos de código fonte de referência anotados do Apache Struts 2.3.28 mapeando cada passo da cadeia de chamadas.

Conhecimento de Base

Como funciona a injeção OGNL?

Estrutura do Repositório

SC3010-Computer-Security/
├── simulation/
│   ├── backend/          # Vulnerable Apache Struts2 2.3.28 server (Java/Maven)
│   └── attack-script/    # Exploit script for CVE-2017-5638
│       └── exploit_cve_2017_5638.ps1   # PowerShell (cross-platform)
├── struts-src-code/          # Apache Struts2 reference source + legal notices
│   ├── licenses/             # LICENSE, NOTICE, and component licenses
│   └── src/
│       ├── struts2-core/     # Request pipeline classes + vulnerable JakartaMultiPartRequest
│       ├── xwork2/           # ActionContext.java, OgnlUtil.java
│       └── ognl/             # OgnlContext.java
├── diagrams/                 # State-machine + sequence diagrams, annotated OGNL payload
└── _notes/                   # Background reading

Simulação do Exploit

Consulte simulation/README.md para instruções de configuração e uso.

Diagrama da Máquina de Estados do Ataque

O diagrama abaixo mostra cada ramo de decisão no pipeline de requisições do Struts2. O caminho vermelho é aquele que o atacante força; os ramos cinza → ... são caminhos seguros que não se aplicam durante o exploit.

flowchart TD
    Start([Attacker sends HTTP POST /upload.action<br/>Content-Type: &#37;&#123;OGNL_PAYLOAD&#125;.multipart/form-data])
    Start --> PIPE

    PIPE["<b>Struts2 filter → wrap → parse pipeline</b><br/>doFilter() → PrepareOperations.wrapRequest()<br/>→ Dispatcher.wrapRequest() → new MultiPartRequestWrapper()"]
    PIPE --> D_CT{"Content-Type contains<br/>&quot;multipart/form-data&quot;?"}
    D_CT -- "No → normal request ..." --> OUT_NORM([non-upload path ...])
    D_CT -- "Yes (attacker appends<br/>.multipart/form-data to payload)" --> PARSE

    PARSE[/"<b>JakartaMultiPartRequest.parse()</b><br/>→ Commons FileUpload.parseRequest()"/]
    PARSE --> D_VALID{"FileUpload can parse<br/>Content-Type?"}
    D_VALID -- "Yes → normal file upload ..." --> OUT_OK([files extracted, action executes ...])
    D_VALID -- "No — malformed Content-Type<br/>throws InvalidContentTypeException<br/>(message = raw Content-Type string)" --> CATCH

    CATCH["parse() catch block<br/>calls buildErrorMessage(e, &#123;&#125;)"]
    CATCH --> FIND

    FIND[/"<b>buildErrorMessage()</b><br/>→ LocalizedTextUtil.findText(class, errorKey, locale, e.getMessage(), args)"/]
    FIND --> D_KEY{"Resource bundle has key<br/>struts.messages.upload.error.*?"}
    D_KEY -- "Yes → safe localised message ..." --> OUT_SAFE([error displayed safely ...])
    D_KEY -- "No — falls back to<br/>e.getMessage() as the default<br/>(attacker's raw Content-Type)" --> TRANSLATE

    TRANSLATE["TextParseUtil.translateVariables()<br/>scans string for &#37;&#123;...&#125; expressions"]
    TRANSLATE --> D_OGNL{"String contains<br/>&#37;&#123;...&#125; OGNL expression?"}
    D_OGNL -- "No → plain error string ..." --> OUT_PLAIN([safe error message ...])
    D_OGNL -- "Yes — evaluates OGNL<br/>inside attacker content" --> SANDBOX

    SANDBOX[/"<b>OGNL sandbox bypass</b><br/>#ognlUtil.getExcludedClasses().clear()<br/>#ognlUtil.getExcludedPackageNames().clear()"/]
    SANDBOX --> ACCESS

    ACCESS[/"<b>Unrestricted reflection</b><br/>#context.setMemberAccess(DEFAULT_MEMBER_ACCESS)"/]
    ACCESS --> RCE

    RCE[/"<b>RCE</b><br/>Runtime.getRuntime().exec(cmd)"/]
    RCE --> Done([Command executed as Tomcat process user])

    style Start fill:#d32f2f,color:#fff
    style Done fill:#d32f2f,color:#fff
    style OUT_NORM fill:#9e9e9e,color:#fff
    style OUT_OK fill:#9e9e9e,color:#fff
    style OUT_SAFE fill:#9e9e9e,color:#fff
    style OUT_PLAIN fill:#9e9e9e,color:#fff
    style SANDBOX fill:#b71c1c,color:#fff
    style ACCESS fill:#b71c1c,color:#fff
    style RCE fill:#b71c1c,color:#fff
    style CATCH fill:#e65100,color:#fff
    style TRANSLATE fill:#e65100,color:#fff

Para a máquina de estados completa com explicações dos ramos, consulte diagrams/cve-2017-5638-state-machine.md.
Para uma visão do diagrama de sequência e detalhamento da carga OGNL anotada, consulte diagrams/cve-2017-5638-attack-chain.md.

Avisos de Software de Terceiros

Este repositório reproduz partes do código fonte do Apache Struts 2.3.28 para fins acadêmicos de pesquisa em segurança.

Apache Struts é Copyright © 2000–2016 The Apache Software Foundation.
Licenciado sob a Apache License, Version 2.0.
Uma cópia da licença está disponível em struts-src-code/licenses/LICENSE.txt.
O aviso de atribuição completo exigido pela Apache License está em struts-src-code/licenses/NOTICE.txt.

O Apache Struts 2 inclui componentes adicionais de terceiros, cada um regido por sua própria licença:

Componente	Arquivo de licença

Referências das Fontes:

apache/struts @ STRUTS_2_3_28 — Núcleo do Struts2 e XWork
jkuhnert/ognl — OGNL 3.0.x
Gemini — Consultoria sobre linguagens OGNL gerais.

SC3010-Computer-Security

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