Fastjson 1.2.24远程代码执行漏洞(com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.trax.TemplatesImpl)

2020-11-24 6,022

1.漏洞信息

1.1 漏洞简介

  • 漏洞名称:Fastjson 1.2.24远程代码执行漏洞(com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.trax.TemplatesImpl)

  • 漏洞编号:无

  • 漏洞类型:远程代码执行

  • CVSS评分:无

  • 漏洞危害等级:高危

1.2 组件概述

Fastjson是一个Java语言编写的高性能功能完善的JSON库。它采用一种“假定有序快速匹配”的算法,把JSON Parse的性能提升到极致,是目前Java语言中最快的JSON库。Fastjson接口简单易用,已经被广泛使用在缓存序列化、协议交互、Web输出、Android客户端等多种应用场景。下图是Fastjson组件中的反序列化流程。

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1.3 漏洞概述

漏洞是利用fastjson autotype在处理json对象的时候,未对@type字段进行完全的安全性验证,攻击者可以传入危险类,服务器接收到危险类执行其中恶意代码。攻击者通过这种方式可以实现远程代码执行漏洞的利用,获取服务器的敏感信息泄露,甚至可以利用此漏洞进一步对服务器数据进行修改,增加,删除等操作,对服务器造成巨大的影响。

1.4 漏洞利用条件

1.5 漏洞影响

影响版本:
Fastjson < 1.2.25

1.6 漏洞修复

获取Fastjson最新版本,下载链接:https://github.com/alibaba/fastjson

2.漏洞复现

2.1 环境拓扑

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2.2 应用协议

8080/HTTP

2.3 复现过程

基于Windows平台,使用环境目录下的fastjsondemo环境,拷贝后使用Idea打开fastjsondemo文件夹,下载maven资源,运行DemoApplication类,即可启动环境。效果如图。
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运行sniper工具箱,填写表单信息,点击Attack,效果如图。

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3.漏洞分析

3.1 技术背景

JavaBean:

JavaBean 是特殊的 Java 类,使用 Java 语言书写,并且遵守 JavaBean API 规范。JavaBean的特征:

  • 提供一个默认的无参构造函数。

  • 需要被序列化并且实现了 Serializable 接口。

  • 可能有一系列可读写属性。

  • 可能有一系列的 getter 或 setter 方法。

方法 描述
getPropertyName() 举例来说,如果属性的名称为 myName,那么这个方法的名字就要写成 getMyName() 来读取这个属性。这个方法也称为访问器。
setPropertyName() 举例来说,如果属性的名称为 myName,那么这个方法的名字就要写成 setMyName()来写入这个属性。这个方法也称为写入器。


程序实例

public class StudentsBean implements java.io.Serializable
{
   private String firstName = null;
   private String lastName = null;
   private int age = 0;
   public StudentsBean() {
   }
   public String getFirstName(){
      return firstName;
   }
   public String getLastName(){
      return lastName;
   }
   public int getAge(){
      return age;
   }
   public void setFirstName(String firstName){
      this.firstName = firstName;
   }
   public void setLastName(String lastName){
      this.lastName = lastName;
   }
   public void setAge(int age) {
      this.age = age;
   }
}


3.2 详细分析

3.2.1 代码分析

Fastjson通过parseObject方法解析传入的json数据。

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调用DefaultJSONParser缺省方法对json格式数据进行解析。

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在方法的参数中,调用ParserConfig.getGlobalInstance()方法获取ParserConfig类中的初始配置,其中黑名单(denyList)也在此类中进行配置。

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调用addDeny方法循环添加denyList数组中的黑名单。

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回到DefaultJSONParser方法,初始化结束后,调用JSONScanner方法对传入的json字符串设置读取位置,判断过程中处理Unicode字符集的BOM标识。

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回到DefaultJSONParser方法,为token赋值。

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回到JSON入口类,获取到DefaultJSONParser类型对象,调用parse()方法进行解析。

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在parse方法中,通过判断lexer.token(),进入对应的代码块。

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调用JSONObject构造方法,初始化JSONObject类中的map属性。

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回到DefaultJSONParser#parse方法,调用parseObject方法,对传入的json数据进行字节读取。

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一般会读取json字符串中的双引号进入scanSymbol方法中,在scanSymbol方法中计算字符串的hash。

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调用addSymbol方法,将键名添加到SymbolTable中。

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回到DefaultJSONParser#parseObject方法中,判断key值是否为@type。如果是,则进入if判断条件下的代码块中。

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调用scanSymbol方法,以双引号作为quote变量值,进行@typejson字段值的value读取。

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获得@type的键值,调用addSymbol方法,将@type的字段值添加到SymbolTable中。

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回到DefaultJSONParser#parseObject方法中,调用TypeUtils.loadClass方法进行类加载操作。

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进入loadClass方法中,首先会在现有的mappings中寻找从@type传入的classname。

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如果在原有的mappings中没有记录传入的classname,则调用contextClassLoader.loadClass获取AppClassLoader类加载器,并加载到mappings中与@type传入的类进行关联,最后返回clazz对象。

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回到DefaultJSONParser#parseObject方法中,调用this.config.getDeserializer(clazz)获取反序列化器。

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进入getDeserializer方法中,首先现有的IdentityHashMap中进行hash匹配,如果无法匹配,则进入第二个if判断条件中重载getDeserializer方法,继续获取反序列化器。

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getDeserializer(Class<?> clazz, Type type)方法中,首先依然会与现有的IdentityHashMap中进行hash匹配。如果无法匹配,会事先进行黑名单匹配,在调用ServiceLoader.load判断META-INF/services/下是否存在传入的classname类。

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如果没有寻找到对应的类,则判断传入的classname是否是继承java.lang.Enum、是否是array类型选择对应的反序列化器生成方法。如果上述条件不满足,则继续判断传入的classname是否为Set、HashSet、Collection、List、ArrayList,如果不是则继续判断classname是否继承Collection,Map,Throwable接口。如果上述条件都不满足,则调用createJavaBeanDeserializer方法生成JavaBean反序列化器。

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进入createJavaBeanDeserializer方法,判断asmEnable是否为true,调用JavaBeanInfo.build方法建立JavaBean。

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建立JavaBean过程中,通过反射机制获取传入的class中所有的属性,方法,并保存在数组中。选择一个无参构造函数作为默认的构造函数。

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循环遍历method数组中的方法,并从中选取符合条件的方法。(条件:同时满足方法名长度大于4;非静态方法;方法类型为Void。或者方法类型与方法所在类相同)image.png


再从筛选的规则中继续筛选出形参数量为1的方法。

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再从筛选出的方法中获取以set方法开头的方法,并检测JavaBean的方法命名规范,筛选出符合规范的方法。调用TypeUtils.getField方法获取与set方法对应的属性值。

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进入getField方法中,遍历@type传入的class以及其父类的所有属性值,返回寻找到属性。

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最终调用add方法,将获取的Field属性保存到fieldList列表中。

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再以相同的流程筛选出存在get方法的属性值,如果筛选出的filed属性值不在fieldList,则添加到fieldList列表中。

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调用JavaBeanInfo方法对JavaBeanInfo中的属性进行初始化,并返回实例化对象。

image.pngimage.png


回到ParserConfig#createJavaBeanDeserializer方法中,获取到beanInfo对象,并从beaninfo中取出defaultConstructor默认构造器、field属性。

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通过检测fieldClass属性值,为asmEnable标志位赋值

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由于@type传入的class中的javabean方法,存在只读属性,因此asmEnable标志位变成false。

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根据asmEnable标志位,进行if条件判断,调用JavaBeanDeserializer构造方法,并返回实例化对象。

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在实例化过程中,会将beaninfo中的属性赋值给JavaBeanDeserializer类中的filed反序列化器。

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回到ParserConfig#getDeserializer方法,调用putDeserializer方法,将生成的反序列化器与@type传入的class类进行关联,最后返回反序列化器

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回到DefaultJSONParser#parseObject方法,调用deserializer.deserialze方法进行反序列化。

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进入deserialze方法中,首先根据token值进入到对应的条件代码块。调用scanSymbol方法。

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进入scanSymbol方法,对传入的json字符串进行解析,和解析@type的流程相同,解析传入的其他属性字段。

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回到JavaBeanDeserializer#deserialze方法中,解析的属性值返回并赋值到key属性中。

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调用parseField方法解析属性。

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进入parseField方法,调用smartMatch方法,获取field反序列化器。

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进入smartMatch方法,首先会从建立的javabean中寻找是否存在对应key中属性值的操作方法。

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如果没有匹配到javabean中的方法,则先消除掉属性值中的_-符号,再与javabean中的方法进行匹配,如果匹配成功,则返回反序列化器。如果匹配失败,则返回null。

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回到parseField方法中,设置Feature.SupportNonPublicField状态,并根据状态值进入if条件判断的代码块中,生成extraFieldDeserializers扩展的反序列化器。再从反序列化器中取出从fastjson获取的json数据中指定的属性。

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调用parseField方法,按照获取deserializer反序列化器的流程,获取fieldValueDeserilizer反序列化器。得到的fieldValueDeserilizer反序列化器,在parseField方法中调用deserialze方法进行反序列化。

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由于传入的参数中存在数组,fastjson首先会调用getFastMatchToken方法,获取当前json字符串位置的token标志值。

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由于json字符串中的数组是以[data]的形式传入的,所以当检测属性值是以[开头,则为token赋值为14。

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由于是数组类型,因此在获取反序列化器时,会进入ObjectArrayCodec类进行解析。

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调用ObjectArrayCodec#parseArray方法,进行数组的解析。

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根据数组中的元素类型,进行token赋值,再依据token,选择对应token值,进入对应的if代码块。

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解析数组中元素时,如果元素时String类型,则将字符串按照byte类型进行读取,在读取的过程中,会先进行base64解码。

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最终以]符号作为数组结束符。

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回到ObjectArrayCodec#deserialze方法中,调用toObjectArray方法,将传入的数组数据,转换成数组对象。

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回到DefaultDeserializer#parseField方法中,调用setValue方法,将获取的数组对象,赋予到@type class中的对应属性中。

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在解析最后一个_outputProperties参数时,会在setValue方法中进行反射,调用getOutputProperties方法。

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此方法会在调用的过程中,实例化从bytecode传入恶意class文件,从而实现攻击。

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3.2.2补丁分析

Fastjson1.2.25版本新增了checkAutoType方法,设置了autotype开关,对@type字段进行限制。如果autotype开关关闭,则无法从@type字段传入类进行jndi攻击。

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增加了黑名单中的类,对fastjson的gadget进行拦截。

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4.参考链接

1.https://www.runoob.com/jsp/jsp-javabean.html
2.http://xxlegend.com/2018/10/23/%E5%9F%BA%E4%BA%8EJdbcRowSetImpl%E7%9A%84Fastjson%20RCE%20PoC%E6%9E%84%E9%80%A0%E4%B8%8E%E5%88%86%E6%9E%90/
3.https://github.com/alibaba/fastjson/compare/1.2.24...1.2.25


本文作者:Further_eye

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