Mongoose 搜索注入漏洞分析

漏洞简介

CVE-2024-53900 Mongoose 8.8.3、7.8.3 和 6.13.5 之前的版本容易受到 $where 运算符不当使用的影响。此漏洞源于 $where 子句能够在 MongoDB 查询中执行任意 JavaScript 代码，这可能导致代码注入攻击以及未经授权的数据库数据访问或操纵。

CVE-2025-23061 Mongoose 8.9.5、7.8.4 和 6.13.6 之前的版本容易受到 $where 运算符不当使用的影响。此漏洞源于 $where 子句能够在 MongoDB 查询中执行任意 JavaScript 代码，可能导致代码注入攻击以及未经授权的数据库数据访问或操纵。该问题的存在是因为CVE-2024-53900的修复不完整。

Mongoose 是一个用于 Node.js 的 MongoDB 对象建模工具，它使得与 MongoDB 数据库交互变得更加简单和高效。我们可以看到这两个漏洞描述大体相同，都是因为在使用 $where 运算符时出现了问题。

环境搭建

<span data-type="text">安装 MongoDB</span>
不知道是不是本地环境的问题，错误百出，于是还是采用 docker 来安装
docker pull mongo
docker run --name mongodb -d -p 27017:27017 mongo

快速创建一个项目并指定 mongoose 版本

npm init -y
npm install mongoose@6.13.4 --save
node test.js

漏洞复现

根据漏洞特点我编写了一个 js 脚本，在不同版本下执行，比较不同情况对应的结果

const mongoose = require("mongoose");

// 连接 MongoDB
const MONGO_URI = "mongodb://localhost:27017/testdb";

async function testWhereInjection() {
  await mongoose.connect(MONGO_URI, { useNewUrlParser: true, useUnifiedTopology: true });

  // 定义 User 模型和 Post 模型
  const UserSchema = new mongoose.Schema({
    username: String,
    isAdmin: Boolean,
    password: String 
  });

  const PostSchema = new mongoose.Schema({
    title: String,
    content: String,
    author: { type: mongoose.Schema.Types.ObjectId, ref: 'User' }
  });

  const User = mongoose.model("User", UserSchema);
  const Post = mongoose.model("Post", PostSchema);

  // 插入测试数据
  await User.deleteMany({});
  await Post.deleteMany({});
  
  const users = await User.insertMany([
    { username: "admin", isAdmin: true, password: "admin123" },
    { username: "user1", isAdmin: false, password: "user123" },
    { username: "user2", isAdmin: false, password: "user456" }
  ]);

  await Post.insertMany([
    { title: "Post 1", content: "Content 1", author: users[0]._id },
    { title: "Post 2", content: "Content 2", author: users[1]._id }
  ]);

  console.log("√ 已插入测试数据");

  // 1. 正常的 populate 查询
  try {
    const result = await Post.findOne().populate({
      path: 'author',
      match: { username: "admin" }
    });
    console.log("√ 正常 populate 查询结果:", result);
  } catch (err) {
    console.error("× 正常 populate 查询失败:", err.message);
  }

  // 2. 测试 populate match 中的 $where 注入
  try {
    const result = await Post.findOne().populate({
      path: 'author',
      match: { $where: "this.isAdmin" }  // 修改这里，去掉 return
    });
    console.log("√ `$where` populate 查询成功，说明可能存在漏洞:", result);
  } catch (err) {
    console.error("× `$where` populate 查询被拦截:", err.message);
  }

  // 3. 测试深层嵌套的 $where 注入
  try {
    const result = await Post.findOne().populate({
      path: 'author',
      match: { 
        $and: [
          { nested: { $where: "this.isAdmin" } }  // 修改这里，去掉 return
        ]
      }
    });
    console.log("√ 嵌套 `$where` populate 查询成功，说明可能存在漏洞:", result);
  } catch (err) {
    console.error("× 嵌套 `$where` populate 查询被拦截:", err.message);
  }

  // 4. 测试数组中的 $where 注入
  try {
    const result = await Post.findOne().populate({
      path: 'author',
      match: [{ $where: "this.isAdmin" }]  // 修改这里，去掉 return
    });
    console.log("√ 数组中的 `$where` populate 查询成功，说明可能存在漏洞:", result);
  } catch (err) {
    console.error("× 数组中的 `$where` populate 查询被拦截:", err.message);
  }

  await mongoose.disconnect();
}

testWhereInjection().catch(console.error);

mongoose@6.13.4

mongoose@6.13.5

mongoose@6.13.6

通过执行结果我们发现，在 mongoose@6.13.4 中，$where 语句可以任意执行语句，经过修复后的 mongoose@6.13.5 中，只能通过嵌套来执行插入的语句，mongoose@6.13.6 已经修复了通过嵌套执行插入语句的问题。

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漏洞分析

https://github.com/Automattic/mongoose/compare/6.13.4...6.13.5?diff=split&w=

第一次进行修复

１. 首先判断 match 是否为一个数组,使用 Array.isArray(match) 进行检查。

２. 如果 match 是一个数组,则使用 for...of 循环遍历数组中的每个元素 item。

３. 对于每个 item,进行以下检查：

　　如果 item 不为 null (item !\= null),并且 item 对象中存在 $where 属性 (item.$where),则抛出一个 MongooseError 异常,错误信息为 "Cannot use $where filter with populate() match"。这是因为在 populate() 查询中不允许使用 $where 操作符。

４. 如果 match 不是一个数组,则进行另一个判断：

　　如果 match 不为 null (match !\= null),并且 match 对象中存在 $where 属性 (match.$where !\= null),同样抛出一个 MongooseError 异常,错误信息为 "Cannot use $where filter with populate() match"。

进行 populate() 查询时,防止使用 $where 操作符，检查传入的 match 参数是否包含 $where 属性,无论 match 是一个数组还是一个对象。如果发现 match 中存在 $where 属性,就会抛出一个 MongooseError 异常,提示不能在 populate() 查询中使用 $where 过滤器

https://github.com/Automattic/mongoose/compare/6.13.5...6.13.6?diff=split&w=

第二次修复

１. 函数接受一个参数 match,表示要检查的对象。

２. 首先进行两个条件判断：

　　如果 match 为 null 或 undefined,直接返回,不进行后续检查。

　　如果 match 的类型不是对象,也直接返回,不进行后续检查。这两个判断是为了避免对非对象类型进行遍历和递归。

３. 使用 Object.keys(match) 获取 match 对象的所有属性键,并使用 for...of 循环遍历每个属性键 key。

４. 对于每个属性键 key,进行以下检查：

　　如果 key 等于 '$where',表示在 match 对象中发现了 $where 操作符,抛出一个 MongooseError 异常,错误信息为 "Cannot use $where filter with populate() match"。

５. 如果当前属性的值 match[key] 不为 null 或 undefined,并且其类型为对象,则递归调用 throwOn$where 函数,将 match[key] 作为参数传入,对嵌套的对象进行相同的检查。

通过递归调用 throwOn$where 函数,可以对 match 对象进行深度遍历,检查其中是否包含 $where 操作符,无论 $where 操作符位于对象的哪个层级。

阶段	分析
	在最初状态下,没有对 populate() 查询中的 $where 操作符进行任何检查和限制。这意味着用户可以在 match 参数中自由使用 $where 操作符,但这可能会导致一些安全和性能问题。
CVE-2024-53900	第一次修复引入了代码来检查 match 参数是否包含 $where 操作符。代码首先判断 match 是否为数组,如果是,则遍历数组的每个元素,检查是否包含 $where 属性;如果 match 是一个对象,则直接检查其 $where 属性。如果发现 $where 操作符,就抛出一个 MongooseError 异常。这样可以在 populate() 查询中禁止使用 $where 操作符,提高了安全性。但是,这种方式只能检查一层嵌套,对于更深层次的嵌套对象,可能无法完全检查到。
CVE-2025-23061	第二次修复对代码进行了重构,引入了一个单独的函数 throwOn$where。该函数接受 match 对象作为参数,并递归地检查其中是否包含 $where 操作符。函数首先对 match 进行类型检查,如果不是对象类型则直接返回。然后遍历 match 对象的属性键,如果发现 $where 键,则抛出异常;对于嵌套的对象,函数会递归调用自身进行检查。这种递归的方式可以对任意深度嵌套的对象进行全面检查,提供了更完善的 $where 操作符限制。同时,代码的可读性和可维护性也得到了提高。

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