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Java 代码审计 - SSTI 模板注入

Java 代码审计 - SSTI 模板注入

Java 代码审计·SSTI 模板注入

✨ 什么是 SSTI 模板注入

  SSTI 是服务器端模板注入(Server-SideTemplateInjection)的英文首字母编写。模板引擎支持使用静态模板文件,在运行时用 HTML 页面中的实际值替换变量/占位符,从而让 HTML 页面的设计变得更容易。当前广泛应用的模板引擎有 Smarty、Twig、Jinja2、FreeMarker、Velocity 等。若攻击者可以完全控制输入模板的指令,并且模板能够在服务器端被成功地进行解析,则会造成模板注入漏洞。   简单来说,SSTI 指的是攻击者可控的数据被服务端模板引擎当作“模板代码”解析执行,而不是普通文本输出

✨ SSTI 与 SpEL 的区别

  SSTI 是一类漏洞场景/漏洞类型;SpEL 是一种表达式语言/技术组件。SpEL 使用不当时,可以导致表达式注入,也可能出现在 SSTI 场景中。

📝 SSTI

  SSTI 是服务端模板注入,描述的是一种漏洞类型,用户输入被服务端模板引擎当作模板代码解析执行。常见模板引擎包括reeMarkerVelocityThymeleafPebbleMustacheJSP / ELGroovy TemplateSpring Expression Language(SpEL)OGNL / MVEL等表达式引擎。

  正常情况下,模板引擎用于渲染页面,例如:Hello, ${username}  服务端传入:model.put("username", "法外狂徒-张三");  渲染结果:Hello, 法外狂徒-张三  若如果攻击者能控制模板内容,例如:Hello, ${2 * 3}  服务端模板引擎可能会把它当成表达式执行,最终输出:Hello, 6

📝 SpEL

  SpEL 是 Spring 表达式语言,是 Spring 提供的一种表达式语言。用于:配置解析、Bean 属性访问、注解条件判断、Spring Security 权限表达式、Spring Cache 表达式、Spring Data 查询表达式、动态规则判断。

ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();Expression expression = parser.parseExpression("2 * 3");Object result = expression.getValue();

📝 二者的核心区别

对比项
SSTI
SpEL
本质
漏洞类型/攻击场景
表达式语言/技术组件
范围
更宽
更具体
典型位置
模板引擎渲染阶段
Spring 表达式解析阶段
常见引擎
FreeMarker、Velocity、Thymeleaf 等
Spring Expression Language
是否一定是漏洞
是安全问题描述
本身不是漏洞
产生漏洞条件
用户输入被当作模板解析
用户输入被当作 SpEL 表达式解析
关系
可包含 SpEL 注入场景
可能导致类似 SSTI 的服务端表达式执行

✨ SSTI 漏洞产生的根本原因

📝 将用户输入当作模板内容解析

  • 危险的写法:
String template = request.getParameter("template");templateEngine.process(template, context);

攻击者直接控制了模板内容。

  • 正确做法应该是:
templateEngine.process("email/welcome", context);

模板名称或模板文件应由后端固定,而不是由用户随意传入。

📝 动态拼接模板字符串

String username = request.getParameter("username");String template = "Hello " + username;templateEngine.process(template, context);

如果传入的 username 是:${7*7},模板最终变成:

Hello ${7*7}

模板引擎会执行表达式。

📝 用户可控模板文件、邮件模板、CMS 页面模板

一些系统允许用户编辑:

  • 邮件模板
  • 短信模板
  • 报表模板
  • CMS 页面模板
  • 通知内容模板
  • 工作流表达式
  • 规则引擎表达式

如果这些模板支持表达式,而系统没有沙箱限制,就可能导致 SSTI。

尊敬的 ${user.name},您的订单号是 ${order.id}

如果普通用户也能修改模板,就可以尝试构造恶意表达式。

📝 模板引擎暴露了危险对象

例如模板上下文中暴露了:

model.put("request", request);model.put("response", response);model.put("session", session);model.put("applicationContext", applicationContext);model.put("classLoader", classLoader);

攻击者一旦可以执行模板表达式,就可能通过这些对象继续访问更敏感的 API。

📝 使用了危险表达式引擎

  例如SpELOGNLMVELJEXL等。如果代码中存在:

ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();Expression exp = parser.parseExpression(userInput);Object value = exp.getValue();

会触发 SpEL 表达式注入。

💡 Freemarker SSTI 演示

  FreeMarker 是一个 Java 模板引擎,常用于生成:HTML 页面、邮件内容、配置文件、文本报表、代码模板。它的模板文件通常以.ftl结尾。   FreeMarker 本身不依赖 Servlet,可以用于 Web,也可以用于普通 Java 程序。

📝 基本语法

💻 基本变量输出

模板:Hello, ${name}数据:name = "Alice"输出:Hello, Alice

💻 条件判断

<#if user.vip>    VIP 用户<#else>    普通用户</#if>

💻 循环

<#list users as user>    用户名:${user.name}</#list>

💻 默认值

${username!"匿名用户"},如果 username 为不存在,输出:匿名用户

💻 判断变量是否存在

<#if username??>    ${username}<#else>    用户名不存在</#if>

💻 常见内建函数

${name?upper_case}${name?lower_case}${date?string("yyyy-MM-dd")}${users?size}

比如:${"hello"?upper_case},输出:HELLO

📝 漏洞环境搭建

  • pom.xml
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0  https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>  <groupId>com.study</groupId>  <artifactId>freemarker-safe-lab</artifactId>  <version>1.0-SNAPSHOT</version>  <name>freemarker-safe-lab</name>  <parent>    <groupId>org.springframework.boot</groupId>    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>    <version>2.7.18</version>    <relativePath/>  </parent>  <properties>    <java.version>8</java.version>  </properties>  <dependencies>    <dependency>      <!-- Spring Boot Web 支持 -->      <groupId>org.springframework.boot</groupId>      <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>    </dependency>    <dependency>      <!-- Freemarker 模板引擎 -->      <groupId>org.springframework.boot</groupId>      <artifactId>spring-boot-starter-freemarker</artifactId>    </dependency>  </dependencies>  <build>    <plugins>      <!-- Spring Boot 打包运行插件 -->      <plugin>        <groupId>org.springframework.boot</groupId>        <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>      </plugin>    </plugins>  </build></project>
  • application.properties
# 服务器端口号server.port=8080# FreeMarker 模板文件的加载路径(classpath 下的 templates 目录)spring.freemarker.template-loader-path=classpath:/templates/# 模板文件的后缀名spring.freemarker.suffix=.ftl# 模板文件的字符编码spring.freemarker.charset=UTF-8# 是否启用模板缓存,开发环境建议关闭以便实时修改生效spring.freemarker.cache=false# 是否将 HttpServletRequest 中的属性暴露给模板spring.freemarker.expose-request-attributes=false# 是否将 HttpSession 中的属性暴露给模板spring.freemarker.expose-session-attributes=false# 是否暴露 Spring 宏助手(SpringMacroHelper),用于在模板中使用 Spring 的宏spring.freemarker.expose-spring-macro-helpers=true

📝 安全渲染示例

  • SafeController.java
package com.study.demo;import org.springframework.stereotype.Controller;import org.springframework.ui.Model;import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;/** * SafeController - 安全的 FreeMarker SSTI 示例控制器 * 演示如何安全地使用 FreeMarker 模板引擎,避免服务端模板注入(SSTI)攻击。 */@Controllerpublic class SafeController {    /**     * 演示页面 - /hello     * 将固定的 "FreeMarker" 字符串作为 name 属性传递给模板,不接收用户输入,因此是安全的。     *     * @param model Spring MVC 的 Model 对象,用于向模板传递数据     * @return 模板名称 "hello",对应 templates/hello.ftl     */    @GetMapping("/hello")    public String hello(Model model) {        // 将固定的 name 值添加到模型中,模板通过 ${name} 获取        model.addAttribute("name", "FreeMarker");        return "hello";    }    /**     * 安全用户输入处理 - /safe     * 接收用户通过 URL 参数传入的 name,并使用安全的方式将其传递给 FreeMarker 模板     * 关键安全措施:直接将用户输入作为普通字符串变量传递,而非拼接到模板中,从而防止 SSTI     */    @GetMapping("/safe")    public String safe(@RequestParam(defaultValue = "guest") String name, Model model) {        model.addAttribute("name", name);        return "safe";    }}
  • hello.ftl
<!DOCTYPE html><html><head>    <meta charset="UTF-8">    <title>Hello</title></head><body><h1>Hello Page</h1><p>Hello, ${name}</p></body></html>
  • safe.ftl
<!DOCTYPE html><html><head>    <meta charset="UTF-8">    <title>Safe</title></head><body><h1>Safe Variable Rendering</h1><p>Your input:</p><p>${name}</p></body></html>

输入的内容会作为数据出现,不会被二次解析。

📝 风险渲染示例

  • ReviewController.java
package com.study.demo.controller;import freemarker.template.Configuration;import freemarker.template.Template;import org.springframework.stereotype.Controller;import org.springframework.ui.Model;import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;import java.io.StringReader;import java.io.StringWriter;import java.util.HashMap;import java.util.Map;/** * ReviewController - 评论模板渲染控制器(存在 SSTI 漏洞的示例) * 用户输入的 content 被直接作为 FreeMarker 模板内容进行解析和渲染, * 攻击者可以通过构造恶意模板表达式来执行任意代码。 */@Controllerpublic class ReviewController {    private final Configuration configuration;    public ReviewController(Configuration configuration) {        this.configuration = configuration;    }    @GetMapping("/review")    public String reviewPage() {        return "review";    }    @PostMapping("/review/render")    public String renderReview(@RequestParam String content, Model model) {        model.addAttribute("submittedContent", content);        try {            // 漏洞点:将用户输入的 content 直接作为 FreeMarker 模板源码创建 Template 对象            // 这是 SSTI 漏洞的根源——用户输入被当作可执行的模板代码解析            Template template = new Template("userTpl", new StringReader(content), configuration);            StringWriter out = new StringWriter();            Map<String, Object> dataModel = new HashMap<String, Object>();            dataModel.put("name", "张三");            // 执行模板渲染,将结果写入 StringWriter            template.process(dataModel, out);            model.addAttribute("renderedResult", out.toString());            model.addAttribute("status", "success");        } catch (Exception e) {            model.addAttribute("renderedResult", "渲染失败");            model.addAttribute("status", "error");            model.addAttribute("errorType", e.getClass().getName());            model.addAttribute("errorMessage", e.getMessage());        }        return "review-result";    }}
  • review.ftl
<!DOCTYPE html><html><head>    <meta charset="UTF-8">    <title>Review Lab</title></head><body><h1>FreeMarker 审计学习</h1><p><b>把用户输入直接当模板源码交给 FreeMarker 处理</b></p><form method="post" action="/review/render">    <textarea name="content" rows="8" cols="80">${r"Hello ${name}"}</textarea><br>    <button type="submit">提交</button></form></body></html>
  • review-result.ftl
<!DOCTYPE html><html><head>    <meta charset="UTF-8">    <title>Review Result</title></head><body><h1>Review Result</h1><p>状态:${status}</p><h2>提交的原始内容</h2><pre>${submittedContent!""}</pre><h2>渲染结果</h2><pre>${renderedResult!""}</pre><#if status == "error">    <h2>错误信息</h2>    <p>类型:${errorType!""}</p>    <p>消息:${errorMessage!""}</p></#if></body></html>

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