本文学习如何绕过JEP290反序列化限制

关于JEP290

JEP290是Java底层为了缓解反序列化攻击提出的一种解决方案，主要做了以下几件事

  1. 提供一个限制反序列化类的机制，白名单或者黑名单。
  2. 限制反序列化的深度和复杂度。
  3. 为RMI远程调用对象提供了一个验证类的机制。
  4. 定义一个可配置的过滤机制，比如可以通过配置properties文件的形式来定义过滤器。

JEP290的实际限制

写一个RMIServer

RMIServer.java

 1package org.chabug.rmi.server;
 2
 3import java.rmi.Naming;
 4import java.rmi.registry.LocateRegistry;
 5
 6public class RMIServer {
 7    public static String HOST = "127.0.0.1";
 8    public static int PORT = 1099;
 9    public static String RMI_PATH = "/hello";
10    public static final String RMI_NAME = "rmi://" + HOST + ":" + PORT + RMI_PATH;
11
12    public static void main(String[] args) {
13        try {
14            // 注册RMI端口
15            LocateRegistry.createRegistry(PORT);
16            // 创建一个服务
17            Hello hello = new HelloImpl();
18            // 服务命名绑定
19            Naming.rebind(RMI_NAME, hello);
20
21            System.out.println("启动RMI服务在" + RMI_NAME);
22        } catch (Exception e) {
23            e.printStackTrace();
24        }
25    }
26}

HelloImpl.java

 1package org.chabug.rmi.server;
 2
 3import java.rmi.RemoteException;
 4import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;
 5
 6public class HelloImpl extends UnicastRemoteObject implements Hello {
 7    protected HelloImpl() throws RemoteException {
 8    }
 9
10    public String hello() throws RemoteException {
11        return "hello world";
12    }
13
14    public String hello(String name) throws RemoteException {
15        return "hello" + name;
16    }
17
18    public String hello(Object object) throws RemoteException {
19        System.out.println(object);
20        return "hello "+object.toString();
21    }
22}

Hello.java

 1package org.chabug.rmi.server;
 2
 3
 4import java.rmi.Remote;
 5import java.rmi.RemoteException;
 6
 7public interface Hello extends Remote {
 8    String hello() throws RemoteException;
 9    String hello(String name) throws RemoteException;
10    String hello(Object object) throws RemoteException;
11}

使用JDK7u21打Commonscollections1，成功弹出calc。

image.png

使用JDK8u221启动RMIServer攻击失败

image.png

报错显示

1ObjectInputFilter REJECTED: class sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler, array length: -1, nRefs: 8, depth: 2, bytes: 298, ex: n/a

JEP290的过滤机制

在上文的报错中可见sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler被拒绝，跟一下RMI的过程，看下在哪里过滤了，JEP290又是怎么实现的。以下使用JDK8U221调试

首先我们要清楚RMI的实现流程

image.png

在远程引用层中客户端服务端两个交互的类分别是RegistryImpl_Stub和RegistryImpl_Skel，在服务端的RegistryImpl_Skel类中，向注册中心进行bind、rebind操作时均进行了readObject操作以此拿到Remote远程对象引用。

image.png

跟进63行进入到java.io.ObjectInputStream#readObject，然后进入readObject0()

image.png

在readObject0()之中进入readOrdinaryObject()

image.png

继续进入readClassDesc()

image.png

进入readProxyDesc()

image.png

在readProxyDesc()中有filterCheck

image.png

先检查其所有接口，然后检查对象自身。进入filterCheck()之后

image.png

调用了serialFilter.checkInput()，最终来到sun.rmi.registry.RegistryImpl#registryFilter

image.png

1return String.class != var2 && !Number.class.isAssignableFrom(var2) && !Remote.class.isAssignableFrom(var2) && !Proxy.class.isAssignableFrom(var2) && !UnicastRef.class.isAssignableFrom(var2) && !RMIClientSocketFactory.class.isAssignableFrom(var2) && !RMIServerSocketFactory.class.isAssignableFrom(var2) && !ActivationID.class.isAssignableFrom(var2) && !UID.class.isAssignableFrom(var2) ? Status.REJECTED : Status.ALLOWED;

image.png

没有给AnnotationInvocationHandler白名单，所以返回REJECTED。

绕过JEP290

在RMI远程方法调用过程中，方法参数需要先序列化，从本地JVM发送到远程JVM，然后在远程JVM上反序列化，执行完后，将结果序列化，发送回本地JVM，而在本地的参数是我们可以控制的，如果向参数中注入gadget会怎么样？

我在HelloImpl实现了三个hello()方法，分别是void、string、Object类型的参数

image.png

在客户端我向Object参数类型注入cc5的gadget

image.png

运行成功弹出calc

image.png

也就是说：如果目标的RMI服务暴漏了Object参数类型的方法，我们就可以注入payload进去。

那么别的参数类型呢？在sun.rmi.server.UnicastRef#unmarshalValue中判断了远程调用方法的参数类型

image.png

如果不是基本类型，就进入readObject，之后的流程也走了filterCheck过滤

image.png

不过在sun.rmi.transport.DGCImpl#checkInput这里ObjID是在白名单中的，所以可以被反序列化。

那这个只是object类型的参数可以，其他的参数类型呢？

由于攻击者可以完全控制客户端，因此他可以用恶意对象替换从Object类派生的参数（例如String）有几种方法：

  1. 将java.rmi软件包的代码复制到新软件包，然后在其中更改代码
  2. 将调试器附加到正在运行的客户端，并在序列化对象之前替换对象
  3. 使用Javassist之类的工具更改字节码
  4. 通过实现代理来替换网络流上已经序列化的对象

afanti师傅用的是通过RASP hook住java.rmi.server.RemoteObjectInvocationHandler类的InvokeRemoteMethod方法的第三个参数非Object的改为Object的gadget。他的项目地址在RemoteObjectInvocationHandler。

修改src\main\java\afanti\rasp\visitor\RemoteObjectInvocationHandlerHookVisitor.java的dnslog地址，然后打包出来在RMIClient运行前加上-javaagent:e:/rasp-1.0-SNAPSHOT.jar

虽然报错参数类型不匹配

image.png

但是dnslog已经收到请求了。

image.png

参考

  1. https://mogwailabs.de/blog/2019/03/attacking-java-rmi-services-after-jep-290/
  2. https://www.anquanke.com/post/id/200860
  3. https://github.com/Afant1/RemoteObjectInvocationHandler
  4. https://paper.seebug.org/454/

文笔垃圾，措辞轻浮，内容浅显，操作生疏。不足之处欢迎大师傅们指点和纠正，感激不尽。