java反序列化的研究

前言

游走于各类项目，你会发现政府和大型企业是很喜欢使用java去进行开发，同时也使用一些框架、java中间件、java库文件去使得开发变得简单。对于java，渗透测试过程中最常见的漏洞就是反序列化。并且一旦存在反序列化漏洞，就很容易getshell。

既然反序列化如此危险，那政府企业为啥么还要使用这个功能呢？难道是专门为黑客留一丝念想？

实现与成因

既然是反序列化，必然会有序列化。其中序列化是将Java对象转换成字节流的过程。而反序列化是将字节流转换成Java对象的过程。初衷是为了更方便进行数据和对象的存储、网络传输。

比如很多复杂的对象构造起来比较费时，企业为了节约开支，需要将这些对象写成服务，这样就可以通过远程代理的形式，对服务进行访问，在这远程调用服务的过程，就是序列化和反序列化的操作。

再比如内存中存在大量的对象，也会让内存难以承受，就像常见的session对象，如果有数以万计的用户并发去访问，那就会同样出现数以万计的session对象，这时web应用会将一些session先序列化存储在硬盘中，等需要使用的时候，再将其反序列化，还原到内存中，节约计算机内存资源。

想必大家对反序列化的作用有了一定了解，那咱亲自写个简单程序，去试试反序列是如何实现的，同时也看看反序列化漏洞形成的成因。

java程序中XMLEncoder与XMLDecoder就是一种序列化与反序列化的操作。

首先，我们需要先创建类文件：

然后，创建xmlEncoder.java并调用类文件，此java程序是对数据进行序列化，将内容存储为xml文件，即生成bug.xml文件。

最后，创建xmlDecoder.java并调用类，此java程序是对数据进行反序列化， bug.xml文件解析到内存中，并输出显示。

这样我们就将前期代码准备完成了，现在将运行程序，体验序列化和反序列化操作：

第一步，运行xmlEncoder.java程序将会生成bug.xml文件，文件内容为：

第二步，运行xmlDecoder.java程序将会把bug.xml文件解析为：

在这里，如果我们在第二步中，将第一步生成的xml文件替换掉，换成自己的文件会发生什么事情呢？

这次我们自己创建一个bug.xml文件，xml中存储打开计算器的命令（实际中可以替换成反弹shell等其他命令）。使用xmlDecoder.java程序，对此xml文件进行反序列化。

bug.xml文件为：

执行xmlDecoder.java程序，发现成功弹出计算器。

所以，当反序列化所使用的xml文件为用户可控的时候，产生反序列化漏洞。

和上述例子相似的反序列化有很多，比如常见的weblogic中间件：CVE-2019-2725、CVE-2017-10271、CVE-2017-3506。

其中CVE-2017-10271、CVE-2017-3506漏洞的数据输入点在 /wls-wsat/* 目录下，CVE-2019-2725漏洞输入点增加了一个/_async/*。

除了将java类序列化为xml格式外，还可以将java类序列化为二进制和json格式。但不管序列化成什么，在将这些数据转化为类的过程中，都有可能造成反序列化漏洞。

案例

Java json 反序列漏洞最常见的还是fastjson反序列化漏洞。

在最初版的fastjson反序列化漏洞（fastjson <=1.2.24）中，fastjson在反序列化处理以@type形式传入类的时候，会默认调用该类的共有set\get\is函数，而这时通过@type传入JdbcRowSetImpl类时，类中的setAutoCommit函数会触发lookup函数对成员变量dataSourceName中的内容进行查找，这时如果dataSourceName中通过rmi的方式传入一个恶意类，那么，在反序列化的时候就会执行这个恶意类文件（此处类文件中会执行反弹shell操作），从而引发远程命令执行（jndi注入利用）。

第一版的fastjson反序列化漏洞曝出之后，官方立马做了更新，迎来了一个新的函数checkAutoType() ，而这个函数的作用就是限制了传入长度，并添加了一批黑名单，在接下来的一系列漏洞利用，都在想方设法的绕过这个函数，与这个函数斗智斗勇。

既然是黑名单，那总有漏网之鱼。在fastjson 1.2.45版本中，通过ibatis类进行绕过。

当 然，也有大佬想到了别的绕过方式，当传入的类的名字是以"L"开头以";"结尾的时候会把className的首字符和最后一个字符截去。 那这时可以将我们需要的类最前边加一个L，在末尾随便在添加一个字符，即可绕过。 这种方法适用于fastjson的1.2.41版本、1.2.42版本、1.2.43版本。

在之后47到49的版本中，发现可以通过构造两个json的方式来绕过黑名单。

总结

到此，我们对java反序列化的漏洞研究也告一段落，相信大家对java反序列化有一定的了解了，期待下次相遇。