Java Web 代码审计浅析（框架基础，漏洞种类整理）

编译与反编译：

• 使用IntelliJ IDEA反编译Jar包 
• 用IJ IDEA将项目打成jar包

 

JAVA web：

• 分层架构：为了方便清楚包与包之间的业务逻辑关系

  • 视图层（View 视图)
  • 控制层（Controller、Action 控制层）
  • 服务层（Service）
  • 业务逻辑层BO(business object)
  • 实体层（entity 实体对象、VO(value object) 值对象 、模型层（bean）。
  • 持久层（dao- Data Access Object 数据访问层、PO(persistant object) 持久对象）
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• 模块化开发：
  • Maven
    • 
  • Gradle
  • OSGi ( Open Service Gateway Initiative  可实现模块热部署)
• Servlet： Servlet 是在 Java Web容器 上运行的 小程序 ,通常我们用 Servlet 来处理一些较为复杂的服务器端的业务逻辑。值得注意的是在 Servlet3.0 之后( Tomcat7+ )可以使用注解方式配置 Servlet 了。
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  • Servlet3.0 之前的版本都需要在 web.xml 中配置， Servlet 是 两对标签 ，由 和 组成， Spring MVC框架就是基于Servlet技术 实现的。
  • 实现一个 Servlet 很简单，只需要继承 javax.servlet.http.HttpServlet 类并重写 doXXX 方法或者 service 方法
  • JSP、Servlet之间的关系
    • JSP、JSPX文件是可以直接被Java容器直接解析的动态脚本，jsp和其他脚本语言无异，不但可以用于页面数据展示，也可以用来处理后端业务逻辑。
    • 从本质上说JSP就是一个Servlet，因为jsp文件最终会被编译成class文件，而这个Class文件实际上就是一个特殊的Servlet。
• Filter
  • Filter是JavaWeb中的过滤器,用于过滤URL请求。通过Filter我们可以实现URL请求资源权限验证、用户登陆检测等功能。
  • Filter是一个接口，实现一个Filter只需要重写 init 、 doFilter 、 destroy 方法即可，其中过滤逻辑都在 doFilter 方法中实现。
  • Filter和Servlet一样是Java Web中最为核心的部分，使用Servlet和Filter可以实现后端接口开发和权限控制，当然使用Filter机制也可以实现MVC框架， Struts2 实现机制就是使用的Filter。
  • Filter的配置类似于Servlet，由 和 两组标签组成，如果Servlet版本大于3.0同样可以使用注解的方式配置Filter。
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Filter和Servlet代码审计技巧总结：

    对于基于 Filter 和 Servlet 实现的简单架构项目，代码审计的重心集中于找出所有的 Filter分析其过滤规则，找出是否有做全局的安全过滤、敏感的URL地址是否有做权限校验并尝试绕过Filter 过滤。第二点则是找出所有的 Servlet ，分析 Servlet 的业务是否存在安全问题,如果存在安全问题是否可以利用？是否有权限访问？利用时是否被Filter过滤？等问题，切勿看到 Servlet 、 JSP 中的漏洞点就妄下定论，不要忘了 Servlet前面很有可能存在一个全局安全过滤的Filter 。

 

 

Filter和Servlet技术异同总结：

1. Filter和Servlet都需要在web.xml或注解(@WebFilter、@WebServlet)中配置，而且配置方式是非常的相似的。
2. Filter和Servlet都可以处理来自Http请求的请求，两者都有request、response对象。
3. Filter和Servlet基础概念不一样，Servlet定义是容器端小程序，用于直接处理后端业务逻辑，而Filter的思想则是实现对Java Web请求资源的拦截过滤。
4. Filter和Servlet虽然概念上不太一样，但都可以处理Http请求，都可以用来实现MVC控制器( Struts2和Spring框架分别基于Filter和Servlet 技术实现的)。
5. 一般来说Filter通常配置在MVC、Servlet和JSP请求 前面，常用于后端 权限控制、统一的Http请求 参数过滤(统一的XSS、SQL注入、Struts2命令执行等攻击检测处理)处理，其核心主要体现在请求 过滤上，而Servlet更多的是用来 处理后端业务请求上。

 

 

Sping控制器

Spring Controller注解:

1. @Controller
2. @RestController
3. @RepositoryRestController

 

Spring MVC请求配置注解:

1. @RequestMapping
2. @GetMapping
3. @PostMapping
4. @PutMapping
5. @DeleteMapping
6. @PatchMapping

 

 

XML配置bean容器（老旧的Spring项目）

 

 

 

Strust2控制器

    Struts2主要的开发模式是基于xml配置，在 struts.xml 中配置Action地址和对应的处理类。

不过Struts2( 2.1.6 版本开始)也可以使用 struts2-convention-plugin 插件来实现基于注解方式的配置。

 

 

快速找出Http请求请求URL（查找请控制器、查找请求注解）

    代码审计中我们可以选择优先从 Controller 、 Servlet 和 JSP 中入手，也可以选择从漏洞点反向推出Http请求的入口地址

 

IDEA全局搜索：ctrl+shift+F

 

Find命令查找class文件：

• 查找 请求处理注解： find ~/cms/ -type f -name "*.class" |xargs grep -E "RequestMapping|GetMapping|PostMapping|PutMapping|DeleteMapping|PatchMapping|RepositoryRestResource"
• 查找 控制器： find ~/cms/ -type f -name "*.class" |xargs grep -E "Controller|@RestController|RepositoryRestController"

 

 

问：如何快速找出Http请求的请求url？

答：IDEA全局搜索或者find搜索class文件：三个控制器、七个请求注解(*****Mapping)

 

 

 

 

JAVA语言的动态性相关技术：   

利用这些动态性的技术从而挖出的相关漏洞，危害巨大

1. Java反射机制
2. MethodHandle（类似于反射，但效率远高于反射）
3. JDK动态代理
4. 使用JVM上的动态语言(如:Groovy、JRuby、Jython)   JVM上居然还有动态语言？
5. 表达式库(如:OGNL、MVEL、SpEL、EL)
6. JSP 、 JSPX 、 Quercus (Resin容器提供了PHP5支持)
7. 字节码库(如:Asm、Javassist、Cglib、BCEL)
8. ScriptEngineManager(脚本引擎)。
9. 动态编译(如:JDT、JavaCompiler)
10. ClassLoader 、 URLClassLoader
11. 模版引擎(如: Freemarker 、 Velocity )
12. 序列化、反序列化(包含 Java 对象序列化 、 XML 、 JSON 等)
13. JNI、JNA(Java调用C/C++)
14. OSGi(Open Service Gateway Initiative)
15. RMI(Java远程方法调用,基于对象序列化机制实现)
16. WebService
17. JDWP ( Java Platform Debugger Architecture  Java调试协议)
18. JMX(Java Management Extensions)

 

 

 

JAVA反射机制：  ​java反射调用漏洞

    Java反射机制可以无视类方法、变量访问权限修饰符，可以调用任何类的任意方法、访问并修改成员变量值。也就是说只要发现一处Java反射调用漏洞几乎就可以为所欲为了。当然前提可能需要你能控制反射的类名、方法名和参数。

 

一行代码即可实现反射调用Runtime执行本地命令:

Runtime.class.getMethod("exec", String.class).invoke(Runtime.class.getMethod("getRuntime").invoke(null), "whoami")

 

 

Java反射获取类方法有两种方式:

• getMethod(xxx),getMethods()
• getDeclaredMethod(xxx)、getDeclaredMethods()。

    区别在于getMethod会返回当前类和父类的所有public方法，而getDeclaredMethod返回的是当前的所有方法。

 

Java反射获取类成员变量有两种方式:

1. getField(xxx)、getFields()
2. getDeclaredField(xxx)、getDeclaredFields()

    getField和getDeclaredField区别同上，如果想要调用private修饰的Field或者Method只需要设置下setAccessible为true就可以了，如:xxxMethod.setAccessible(true)。

 

 

 

 

JDK7+ MethodHandle

    JDK7开始Java提供了MethodHandle可以非常方便的访问和调用类方法，MethodHandle的能力和Java反射机制相似，但效率却远高出Java反射机制，但MethodHandle也并不是那么完美的，缺点是MethodHandle必须要求JDK版本大于等于1.7，MethodHandle也无法像反射那样调用私有方法和变量。

 

 

 

 

 

JAVA代码审计Checklist

 

• 业务层安全
• 代码实现
• 服务架构

 

ORM框架在运行时就能参照映射文件的信息，把对象持久化到数据库中。当前ORM框架主要有五种：Hibernate(Nhibernate)，iBATIS，mybatis，EclipseLink，JFinal。

 

 

业务层面代码审计Checklist

• 验证码：
  • 不过期的验证码导致可爆破
  • 第三方API未做请求限制导致轰炸
  • 验证码明文传输
• 加密算法：
  • 数据传输未加密
  • 硬编码或弱加密
  • cookie直接明文存储用户名和密码
  • 验证码明文传输
• CSRF
  • 未采用验证码或Token
• ORM框架（对象持久化到数据库的框架）
  • 横向越权（订单遍历，个人信息遍历...）
  • 纵向越权（创建管理员用户...）
• 逻辑漏洞
  • 找回密码可通过修改返回包绕过旧密码
  • 条件竞争（并发支付）
• API
  • 第三方API不安全的调用
  • 未做请求限制导致轰炸
• 异常处理
  • 不安全的异常处理代码，导致爆出数据库信息或绝对路径

 

代码层面代码审计Checklist

• 任意文件上传、下载、重命名、删除、遍历等
• SQL注入
• XXE（XML实体dtd注入攻击）
• 系统命令执行
• 反序列化攻击（攻击发生在反序列化的过程之中）
• JAVA反射攻击（ Java反射机制可以无视类方法、变量访问权限修饰符，可以 调用任何类的任意方法、访问并修改成员变量值）
• SSRF（服务器端请求伪造）
• java文件名空字节截断漏洞（某历史遗留问题 ，受影响版本 JDK<1.7.40）
  • 文件上传、下载、重命名、删除、遍历等
  • 修复方案： fileName.indexOf('\u0000')

 

快速发现任意文件读取漏洞：

1. JDK原始的 java.io.FileInputStream 类
2. JDK原始的 java.io.RandomAccessFile 类
3. Apache Commons IO提供的 org.apache.commons.io.FileUtils 类
4. JDK1.7新增的基于NIO非阻塞异步读取文件的java.nio.channels.AsynchronousFileChannel类。
5. JDK1.7新增的基于NIO读取文件的java.nio.file.Files类。常用方法如:Files.readAllBytes、Files.readAllLines