java反序列化——XMLDecoder反序列化漏洞

本文首发于“合天智汇”公众号 作者：Fortheone

前言

最近学习java反序列化学到了weblogic部分，weblogic之前的两个反序列化漏洞不涉及T3协议之类的，只是涉及到了XMLDecoder反序列化导致漏洞，但是网上大部分的文章都只讲到了触发XMLDecoder部分就结束了，并没有讲为什么XMLDecoder会触发反序列化导致命令执行。于是带着好奇的我就跟着调了一下XMLDecoder的反序列化过程。

xml序列化

首先了解一下java中的XMLDecoder是什么。XMLDecoder就是jdk中一个用于处理xml数据的类，先看两个例子。

这里引用一下浅蓝表哥的（强推浅蓝表哥的博客https://b1ue.cn/

import java.beans.XMLEncoder;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;

/**
 * @author 浅蓝
 * @email blue@ixsec.org
 * @since 2019/4/24 12:09
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {

        HashMap<Object, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("123","aaaa");
        map.put("321",new ArrayList<>());

        XMLEncoder xmlEncoder = new XMLEncoder(System.out);
        xmlEncoder.writeObject(map);
        xmlEncoder.close();

    }
}

这样就把map对象变成了xml数据，再使用XMLDecoder解析一下。

/**
 * @author 浅蓝
 * @email blue@ixsec.org
 * @since 2019/4/24 12:09
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        String s = "<java version=\"1.8.0_131\" class=\"java.beans.XMLDecoder\">\n" +
                " <object class=\"java.util.HashMap\">\n" +
                "  <void method=\"put\">\n" +
                "   <string>123</string>\n" +
                "   <string>aaaa</string>\n" +
                "  </void>\n" +
                "  <void method=\"put\">\n" +
                "   <string>321</string>\n" +
                "   <object class=\"java.util.ArrayList\"/>\n" +
                "  </void>\n" +
                " </object>\n" +
                "</java>";
        StringBufferInputStream stringBufferInputStream = new StringBufferInputStream(s);
        XMLDecoder xmlDecoder = new XMLDecoder(stringBufferInputStream);
        Object o = xmlDecoder.readObject();
        System.out.println(o);

    }
}

就可以把之前的xml数据反序列化回map对象，那么如果对xml数据进行修改，使其变成一个执行命令的数据。比如说：

<java version="1.7.0_80" class="java.beans.XMLDecoder">
 <object class="java.lang.ProcessBuilder">
  <array class="java.lang.String" length="1">
    <void index="0"><string>calc</string></void>
  </array>
  <void method="start"></void>
 </object>
</java>

然后对其反序列化即可执行命令弹出计算器。

现在我们知道了如果使用XMLDecoder去反序列化xml数据，数据中包含的命令会被执行。接下来就对其进行分析一下。

XMLDecoder反序列化漏洞成因

一、XML数据解析前的函数处理

在readObject处打上断点开始debug

进入了parsingComplete方法，跟进。

其中使用XMLDecoder的handler属性DocumentHandler的parse方法，并且传入了我们输入的xml数据，跟进。

这里调用了SAXParserImpl类的parse方法。

然后又进了xmlReader的parse方法。

这里又调用了xmlReader父类AbstractSAXParser的parser方法。

最后进入了XML11Configuration类的parse方法。

二、XML数据的处理

在XML11Configuration中进行了很多解析XML之前的操作，我们不去仔细研究，看到处理XML数据的函数scanDocument。跟进查看

这个函数通过迭代的方式对XML数据的标签进行解析，网上有些文章写道“解析至END_ELEMENT时跟进调试”，但是我看了一下我这里的END_ELEMENT。

里面没有函数可以跟进啊，然后搜了一些其他的文章，是因为jdk版本的问题，处理的逻辑放在了next函数里。在do while循环里跳了大概十次，就开始解析了xml的标签。

跳到XMLDocumentScannerImpl中的next方法

跳到XMLDocumentFragmentScannerImpl中的next方法，解析到endtag时会走到scanEndElement方法里。

然后就到了网上说的endElement方法里，跟进。

这一部分的解析可以参考下图：

也就是说解析时会按照标签一个一个解析。

这里调用了DocumentHandler的endElement方法。接下来就是很重要的部分

这里的handler是StringElementHandler，但是这个类没有重写endElement方法，所以调用的是父类ElementHandler的endElement方法，其中调用了getValueObject来获取标签中的value值，这里的标签是string标签，所以获取到的值是calc。

然后将其添加到其父类标签VoidElementHandler的Argument属性中。

然后将handler指向其父类VoidElementHandler。

继续解析到void标签，此时的handler就是VoidElementHandler，接着调用getValueObject。但是因为没有重写该方法，所以调用父类NewElementHandler的getValueObject。

继续跟进发现实现了反射调用invoke方法，也就是执行了set方法。接着再解析Array标签，按照上面的步骤解析，就完成了这一部分参数的解析。

<array class="java.lang.String"length="1">
  <void index="0">
      <string>calc</string>
  </void>
</array>

那么再按照上面的步骤解析object标签，然后调用new 方法实例化 ProcessBuilder类。

然后解析到void标签获取到start方法，然后通过调用start方法实现了命令执行，弹出计算器。

也就相当于最后拼接了 new java.lang.ProcessBuilder(new String[]{"calc"}).start();

文章有说的不对的地方请师傅们指点，刚开始学java，大佬们轻喷。。。

参考文章

https://b1ue.cn/archives/239.html

https://zhuanlan.zhihu.com/p/108754274

https://blog.csdn.net/SKI_12/article/details/85058040

相关实验

Java反序列漏洞

https://sourl.cn/23ajig

（本实验通过Apache Commons Collections 3为例，分析并复现JAVA反序列化漏洞。）