Java审计之文件操作漏洞

Java审计之文件操作漏洞篇

0x00 前言

本篇内容打算把Java审计中会遇到的一些文件操作的漏洞，都给叙述一遍。比如一些任意文件上传，文件下载，文件读取，文件删除，这些操作文件的漏洞。

0x01 文件上传漏洞

RandomAccessFile类上传文件案例：

package com.test;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.RandomAccessFile;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
@WebServlet("/FileUploadServlet")
public class domain extends HttpServlet {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        InputStream inputStream = request.getInputStream();
        String realPath = request.getServletContext().getRealPath("/upload");

        System.out.println(realPath);
        File tempFile = new File(realPath,"temp.tmp");
        if (!tempFile.exists()){
            tempFile.createNewFile();
        }
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(tempFile);
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len = 0;
        while(-1 != (len = inputStream.read(buffer))){
            fos.write(buffer, 0, len);
        }
        RandomAccessFile randomFile = new RandomAccessFile(tempFile, "r");
        randomFile.readLine();
        String contentDisposition = randomFile.readLine();
        String filename = contentDisposition.substring(contentDisposition.indexOf("filename=\""), contentDisposition.lastIndexOf("\""));
        filename = filename.replace("filename=\"", "");
// 防止中文乱码
        filename = new String(filename.getBytes("ISO-8859-1"),"UTF-8");
        System.out.println(filename);
        randomFile.seek(0);
        long start = 0;
        int forth = 1;
        while(-1 != (len = randomFile.readByte()) && (forth<=4)){
            if(len == '\n'){
                start = randomFile.getFilePointer();
                forth++;
            }
        }
        fos.close();
        inputStream.close();
        File saveFile = new File(realPath,filename);
        RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(saveFile, "rw");
        randomFile.seek(randomFile.length());
        long endPosition = randomFile.getFilePointer();
        int j = 1;
        while((endPosition >= 0) && j <= 2){
            endPosition --;
            randomFile.seek(endPosition);
            if(randomFile.readByte() =='\n'){
                j++;
            }
        }
        randomFile.seek(start);
        long startPoint = randomFile.getFilePointer();
        while(startPoint < endPosition-1){
            randomAccessFile.write(randomFile.readByte());
            startPoint = randomFile.getFilePointer();
        }
        randomAccessFile.close();
        randomFile.close();
        tempFile.delete();
        System.out.println("文件上传成功");
    }
}

这里并没有校验任何的文件类型，进行了上传。

commons-fileupload类上传案例：

package com.test;
import org.apache.commons.fileupload.FileItem;
import org.apache.commons.fileupload.FileUploadException;
import org.apache.commons.fileupload.disk.DiskFileItemFactory;
import org.apache.commons.fileupload.servlet.ServletFileUpload;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.util.List;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
@WebServlet("/FileUploadServlet")


public class domain extends HttpServlet{

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //得到上传文件的保存目录，将上传的文件存放于WEB-INF目录下，不允许外界直接访问，保证上传文件的安全
        String savePath = this.getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/upload");
        File file = new File(savePath);
        if(!file.exists()&&!file.isDirectory()){
            System.out.println("目录或文件不存在！");
            file.mkdir();
        }
        //消息提示
        String message = "";
        try {
            //使用Apache文件上传组件处理文件上传步骤：
            //1、创建一个DiskFileItemFactory工厂
            DiskFileItemFactory diskFileItemFactory = new DiskFileItemFactory();
            //2、创建一个文件上传解析器
            ServletFileUpload fileUpload = new ServletFileUpload(diskFileItemFactory);
            //解决上传文件名的中文乱码
            fileUpload.setHeaderEncoding("UTF-8");
            //3、判断提交上来的数据是否是上传表单的数据
            if(!fileUpload.isMultipartContent(request)){
                //按照传统方式获取数据
                return;
            }
            //4、使用ServletFileUpload解析器解析上传数据，解析结果返回的是一个List<FileItem>集合，每一个FileItem对应一个Form表单的输入项
            List<FileItem> list = fileUpload.parseRequest(request);
            for (FileItem item : list) {
                //如果fileitem中封装的是普通输入项的数据
                if(item.isFormField()){
                    String name = item.getFieldName();
                    //解决普通输入项的数据的中文乱码问题
                    String value = item.getString("UTF-8");
                    String value1 = new String(name.getBytes("iso8859-1"),"UTF-8");
                    System.out.println(name+"  "+value);
                    System.out.println(name+"  "+value1);
                }else{
                    //如果fileitem中封装的是上传文件，得到上传的文件名称，
                    String fileName = item.getName();
                    System.out.println(fileName);
                    if(fileName==null||fileName.trim().equals("")){
                        continue;
                    }
                    //注意：不同的浏览器提交的文件名是不一样的，有些浏览器提交上来的文件名是带有路径的，如：  c:\a\b\1.txt，而有些只是单纯的文件名，如：1.txt
                    //处理获取到的上传文件的文件名的路径部分，只保留文件名部分
                    fileName = fileName.substring(fileName.lastIndexOf(File.separator)+1);
                    //获取item中的上传文件的输入流
                    InputStream is = item.getInputStream();
                    //创建一个文件输出流
                    FileOutputStream fos = new FileOutputStream(savePath+File.separator+fileName);
                    //创建一个缓冲区
                    byte buffer[] = new byte[1024];
                    //判断输入流中的数据是否已经读完的标识
                    int length = 0;
                    //循环将输入流读入到缓冲区当中，(len=in.read(buffer))>0就表示in里面还有数据
                    while((length = is.read(buffer))>0){
                        //使用FileOutputStream输出流将缓冲区的数据写入到指定的目录(savePath + "\\" + filename)当中
                        fos.write(buffer, 0, length);
                    }
                    //关闭输入流
                    is.close();
                    //关闭输出流
                    fos.close();
                    //删除处理文件上传时生成的临时文件
                    item.delete();
                    message = "文件上传成功";
                }
            }
        } catch (FileUploadException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
            message = "文件上传失败";
        }
        request.setAttribute("message",message);
        request.getRequestDispatcher("/message.jsp").forward(request, response);
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        this.doGet(request, response);
    }

}

这里判断了文件是否为空，但是没有判断文件的类型。

public class UploadHandleServlet1 extends HttpServlet{

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //得到上传文件的保存目录，将上传的文件存放于WEB-INF目录下，不允许外界直接访问，保证上传文件的安全
        String savePath = this.getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/upload");
        //上传时生成的临时文件保存目录
        String tempPath = this.getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/temp");
        File file = new File(tempPath);
        if(!file.exists()&&!file.isDirectory()){
            System.out.println("目录或文件不存在！");
            file.mkdir();
        }
        //消息提示
        String message = "";
        try {
            //使用Apache文件上传组件处理文件上传步骤：
            //1、创建一个DiskFileItemFactory工厂
            DiskFileItemFactory diskFileItemFactory = new DiskFileItemFactory();
            //设置工厂的缓冲区的大小，当上传的文件大小超过缓冲区的大小时，就会生成一个临时文件存放到指定的临时目录当中。
            diskFileItemFactory.setSizeThreshold(1024*100);
            //设置上传时生成的临时文件的保存目录
            diskFileItemFactory.setRepository(file);
            //2、创建一个文件上传解析器
            ServletFileUpload fileUpload = new ServletFileUpload(diskFileItemFactory);
            //解决上传文件名的中文乱码
            fileUpload.setHeaderEncoding("UTF-8");
            //监听文件上传进度
            fileUpload.setProgressListener(new ProgressListener(){
                public void update(long pBytesRead, long pContentLength, int arg2) {
                    System.out.println("文件大小为：" + pContentLength + ",当前已处理：" + pBytesRead);
                }
            });
            //3、判断提交上来的数据是否是上传表单的数据
            if(!fileUpload.isMultipartContent(request)){
                //按照传统方式获取数据
                return;
            }
            //设置上传单个文件的大小的最大值，目前是设置为1024*1024字节，也就是1MB
            fileUpload.setFileSizeMax(1024*1024);
            //设置上传文件总量的最大值，最大值=同时上传的多个文件的大小的最大值的和，目前设置为10MB
            fileUpload.setSizeMax(1024*1024*10);
            //4、使用ServletFileUpload解析器解析上传数据，解析结果返回的是一个List<FileItem>集合，每一个FileItem对应一个Form表单的输入项
            List<FileItem> list = fileUpload.parseRequest(request);
            for (FileItem item : list) {
                //如果fileitem中封装的是普通输入项的数据
                if(item.isFormField()){
                    String name = item.getFieldName();
                    //解决普通输入项的数据的中文乱码问题
                    String value = item.getString("UTF-8");
                    String value1 = new String(name.getBytes("iso8859-1"),"UTF-8");
                    System.out.println(name+"  "+value);
                    System.out.println(name+"  "+value1);
                }else{
                    //如果fileitem中封装的是上传文件，得到上传的文件名称，
                    String fileName = item.getName();
                    System.out.println(fileName);
                    if(fileName==null||fileName.trim().equals("")){
                        continue;
                    }
                    //注意：不同的浏览器提交的文件名是不一样的，有些浏览器提交上来的文件名是带有路径的，如：  c:\a\b\1.txt，而有些只是单纯的文件名，如：1.txt
                    //处理获取到的上传文件的文件名的路径部分，只保留文件名部分
                    fileName = fileName.substring(fileName.lastIndexOf(File.separator)+1);
                    //得到上传文件的扩展名
                    String fileExtName = fileName.substring(fileName.lastIndexOf(".")+1);
                    if("jsp".equals(fileExtName)||"rar".equals(fileExtName)||"tar".equals(fileExtName)||"jar".equals(fileExtName)){
                        request.setAttribute("message", "上传文件的类型不符合！！！");
                        request.getRequestDispatcher("/message.jsp").forward(request, response);
                        return;
                    }
                    //如果需要限制上传的文件类型，那么可以通过文件的扩展名来判断上传的文件类型是否合法
                    System.out.println("上传文件的扩展名为:"+fileExtName);
                    //获取item中的上传文件的输入流
                    InputStream is = item.getInputStream();
                    //得到文件保存的名称
                    fileName = mkFileName(fileName);
                    //得到文件保存的路径
                    String savePathStr = mkFilePath(savePath, fileName);
                    System.out.println("保存路径为:"+savePathStr);
                    //创建一个文件输出流
                    FileOutputStream fos = new FileOutputStream(savePathStr+File.separator+fileName);
                    //创建一个缓冲区
                    byte buffer[] = new byte[1024];
                    //判断输入流中的数据是否已经读完的标识
                    int length = 0;
                    //循环将输入流读入到缓冲区当中，(len=in.read(buffer))>0就表示in里面还有数据
                    while((length = is.read(buffer))>0){
                        //使用FileOutputStream输出流将缓冲区的数据写入到指定的目录(savePath + "\\" + filename)当中
                        fos.write(buffer, 0, length);
                    }
                    //关闭输入流
                    is.close();
                    //关闭输出流
                    fos.close();
                    //删除处理文件上传时生成的临时文件
                    item.delete();
                    message = "文件上传成功";
                }
            }
        } catch (FileUploadBase.FileSizeLimitExceededException e) {
            e.printStackTrace();
            request.setAttribute("message", "单个文件超出最大值！！！");
            request.getRequestDispatcher("/message.jsp").forward(request, response);
            return;
        }catch (FileUploadBase.SizeLimitExceededException e) {
            e.printStackTrace();
            request.setAttribute("message", "上传文件的总的大小超出限制的最大值！！！");
            request.getRequestDispatcher("/message.jsp").forward(request, response);
            return;
        }catch (FileUploadException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
            message = "文件上传失败";
        }
        request.setAttribute("message",message);
        request.getRequestDispatcher("/message.jsp").forward(request, response);
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }
    //生成上传文件的文件名，文件名以：uuid+"_"+文件的原始名称
    public String mkFileName(String fileName){
        return UUID.randomUUID().toString()+"_"+fileName;
    }
    public String mkFilePath(String savePath,String fileName){
        //得到文件名的hashCode的值，得到的就是filename这个字符串对象在内存中的地址
        int hashcode = fileName.hashCode();
        int dir1 = hashcode&0xf;
        int dir2 = (hashcode&0xf0)>>4;
        //构造新的保存目录
        String dir = savePath + "\\" + dir1 + "\\" + dir2;
        //File既可以代表文件也可以代表目录
        File file = new File(dir);
        if(!file.exists()){
            file.mkdirs();
        }
        return dir;
    }
}

这段代码和上面不同的是添加多了一个黑名单，多了一个判断条件， if("jsp".equals(fileExtName)||"rar".equals(fileExtName)||"tar".equals(fileExtName)||"jar".equals(fileExtName),但是这样的黑名单还是能过去绕过的。

主要的审计要是看上传地方是不是黑名单，如果是黑名单，该怎么去绕过。如果是白名单，在jdk低版本中也可以使用%00截断。

验证Mime类型文件上传案例

public class mimetype {
    public static String main(String fileUrl) throws IOException {
        String type = null;
        

        URL u = new URL(fileUrl);

        URLConnection uc = u.openConnection();
        type = uc.getContentType();
        return type;
    }
}

0x01 任意文件读取

任意文件读取漏洞其实比较简单，基本上就2种方法，一个是字节输入流InputStream，一个是FileReader字符输入流。

InputStream:

@WebServlet("/readServlet")
public class readServlet extends HttpServlet {
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    this.doGet(request, response);
    }

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        String filename = request.getParameter("filename");
        File file = new File(filename);
        OutputStream outputStream = null;
        InputStream inputStream = new FileInputStream(file);
        
        int len;
        byte[] bytes = new byte[1024];
        while(-1 != (len = inputStream.read())) {
            outputStream.write(bytes,0,len);
        }
}}

FileReader:

@WebServlet("/downServlet")
public class readServlet extends HttpServlet {
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    this.doGet(request, response);
    }

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        String filename = request.getParameter("filename");
        String fileContent = "";
        FileReader fileReader = new FileReader(filename);
        
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);
        String line = "";
        while (null != (line = bufferedReader.readLine())) {
            fileContent += (line + "\n");
        }
        }
}

这两种方法除了读写方式不一样外，其余的都是一样的。

0x02 任意文件下载

在前面的ssrf中其实提到了这个文件读取和下载，但是ssrf中是进行了远程请求的时候获取的输入流，然后进行输出。而在任意文件读取或下载中，是直接去使用io流进行读写，显示出来给我们。

@WebServlet("/downServlet")
public class readServlet extends HttpServlet {
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    this.doGet(request, response);
    }

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        
        String filename = request.getParameter("filename");
        String fileContent = "";
        FileReader fileReader = new FileReader(filename);
        response.setHeader("content-disposition", "attachment;fileName=" + filename);
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);
        String line = "";
        while (null != (line = bufferedReader.readLine())) {
            fileContent += (line + "\n");
        }
        }
}

和前面的文件读取也差不多，只是多了设置了一个响应体。

0x03 任意文件删除

@WebServlet("/downServlet")
public class readServlet extends HttpServlet {
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    this.doGet(request, response);
    }

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

        String filename = request.getParameter("filename");
        File file = new File(filename);
        PrintWriter writer = response.getWriter();
        if(file != null && file.exists() && file.delete()) {
            writer.println("删除成功");
        } else {
            writer.println("删除失败");
        }
}
}

参考文章

https://www.cnblogs.com/lcngu/p/5471610.html
https://xz.aliyun.com/t/6986

0x04 结尾

本文的一些代码其实比较简单，但是如果实际中还是需要注意一些可能产生漏洞的点。