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看我如何滥用IBM WebSphere平台中的Java远程协议漏洞

看我如何滥用IBM WebSphere平台中的Java远程协议漏洞

在今年的四月份,一位名叫tint0安全研究人员向ZDI提交了两个存在于IBM WebSphere平台中的安全漏洞。其中一个漏洞是一个信息披露漏洞(ZDI-20-690/CVE-2020-4449),另一个则是一个远程代码执行(RCE)漏洞(ZDI-20-689/CVE-2020-4450)。在这篇文章中,我们将对这两个漏洞进行分析。

CORBA,即公共对象请求代理体系结构,它是一个由对象管理组织(OMG)定义的标准化规范。它是一个独立与平台的RPC框架,并且早于SOAP和gRPC等标准出现。在分布式环境中,CORBA使用了互联网InterORB协议(IIOP)来实现端点之间的通信。在IBM WebSphere的默认安装配置下,CORBA服务可以运行在TCP端口2809、9100、9402和9403。在调用服务方法之前,Interceptor类将会拦截调用请求,这里我们需要注意的是TxServerInterceptor类。

CVE-2020-4450-snippet-1.java:

public void receive_request(ServerRequestInfo sri) {

  // ...snip...

    if (TxProperties.SINGLE_PROCESS) {

      propagationContext = TxInterceptorHelper.demarshalContext(serviceContext.context_data, (ORB)((LocalObject)sri)._orb()); // 

当TxServerInterceptor类成功拦截调用请求时,便会调用receive_request()方法,同时还会试用demarshalContext()方法来从字节流中接收一个ServiceContext对象,而这个对象是攻击者可控的。任何嵌入在这个字节流中的对象都可以通过调用read_any()方法来提取,最终通过调用readObject()方法来获取嵌入的对象类。

远程代码执行漏洞(CVE-2020-4450)

尽管我们可以实现对任何对象进行反序列化操作,但实现远程代码执行并非易事。这是因为IBM Java SDK实现了针对反序列化攻击的安全缓解措施,其中包括:

  • 拥有更严格的ClassLoader类,在运行时仅提供必要的类;
  • TemplatesImpl类已无法再被序列化;
  • IBM SDK不会使用Oracle JDK的Java名命方法以及目录接口(JNDI)。因此,我们无法通过RMI/LDAP来加载远程类并实现漏洞利用;

根据tint0的描述,tint0提供了一个Gadget链来绕过这种缓解方案。这个Gadget使用了WSIFPort_EJB类作为入口点。

CVE-2020-4450-snippet-2.java:

public class WSIFPort_EJB

  extends WSIFDefaultPort

  implements Serializable

 

{

  // ...snip...

 

  private void readObject(ObjectInputStream ois) throws ClassNotFoundException, IOException {

    ois.defaultReadObject();

    if (this.separatedEJBRefs) {

      Object objHome = ois.readObject();

      if (objHome != null && objHome instanceof HomeHandle) {

        HomeHandle homeHandle = (HomeHandle)objHome;

        this.fieldEjbHome = homeHandle.getEJBHome();

      }  

 

      Object obj = ois.readObject();

      if (obj != null && obj instanceof Handle) {

        Handle handle = (Handle)obj;

        this.fieldEjbObject = handle.getEJBObject();  // 

这个类最有趣的地方在于getEJBObject()方法,我们一起来看一看这里面的JNDI查询调用。

CVE-2020-4450-snippet-3.java:

com.sun.jndi.rmi.registry.RegistryContext#lookup

com.sun.jndi.rmi.registry.RegistryContext#decodeObject

javax.naming.spi.NamingManager#getObjectInstance

org.apache.aries.jndi.OSGiObjectFactoryBuilder#getObjectInstance

org.apache.aries.jndi.ObjectFactoryHelper#getObjectInstance

org.apache.aries.jndi.ObjectFactoryHelper#getObjectInstanceViaContextDotObjectFactories

 

protected Object getObjectInstanceViaContextDotObjectFactories(Object obj, Name name, Context nameCtx, Hashtable, ?> environment, Attributes attrs) throws Exception {

  Object result = null;

  String factories = (String)environment.get("java.naming.factory.object");

 

  if (factories != null && factories.length() > 0) {

    String[] candidates = factories.split(":");

    ClassLoader cl = (ClassLoader)AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction() {

          public ClassLoader run() {

            return Thread.currentThread().getContextClassLoader();

          }

    });

 

    for (String cand : candidates) {

      ObjectFactory factory = null;

      try {

        Class clz = cl.loadClass(cand);

        factory = (ObjectFactory)clz.newInstance();

      } catch (Exception e) {

        if (logger.isLoggable(Level.FINE)) logger.log(Level.FINE, "Exception instantiating factory: " + e);

      }

 

      if (logger.isLoggable(Level.FINE)) logger.log(Level.FINE, "cand=" + cand + " factory=" + factory);

 

      if (factory != null) {

        if (factory instanceof DirObjectFactory) {

          if (logger.isLoggable(Level.FINE)) logger.log(Level.FINE, "its a DirObjectFactory");  

          DirObjectFactory dirFactory = (DirObjectFactory)factory;

          result = dirFactory.getObjectInstance(obj, name, nameCtx, environment, attrs);

        }

        else {

          if (logger.isLoggable(Level.FINE)) logger.log(Level.FINE, "its an ObjectFactory");  

          result = factory.getObjectInstance(obj, name, nameCtx, environment);

        }  

      }

 

      if (result != null && result != obj)

        break;

    }

  }  if (logger.isLoggable(Level.FINE)) logger.log(Level.FINE, "result = " + result);

  return (result == null) ? obj : result;

}

我们可以看到,getObjectInstanceViaContextDotObjectFactories()将会调用getObjectInstance的任意ObjectFactory类,其中一个跟我们Gadget链相关的类就是WSIFServiceObjectFactory。

CVE-2020-4450-snippet-4.java:

public Object getObjectInstance(Object obj, Name name, Context context, Hashtable env) throws Exception {

  Trc.entry(this, obj, name, context, env);

  if (obj instanceof Reference && obj != null) {

    Reference ref = (Reference)obj;

    if (ref.getClassName().equals(WSIFServiceRef.class.getName())) {

      String wsdlLoc = resolveString(ref.get("wsdlLoc"));

      String serviceNS = resolveString(ref.get("serviceNS"));

      String serviceName = resolveString(ref.get("serviceName"));

      String portTypeNS = resolveString(ref.get("portTypeNS"));

      String portTypeName = resolveString(ref.get("portTypeName"));

      if (wsdlLoc != null) {

        WSIFServiceFactory factory = WSIFServiceFactory.newInstance();

        WSIFService service = factory.getService(wsdlLoc, serviceNS, serviceName, portTypeNS, portTypeName);

        Trc.exit(service);

        return service;

      }  

    } else if (ref.getClassName().equals(WSIFServiceStubRef.class.getName())) {

      String wsdlLoc = resolveString(ref.get("wsdlLoc"));

      String serviceNS = resolveString(ref.get("serviceNS"));

      String serviceName = resolveString(ref.get("serviceName"));

      String portTypeNS = resolveString(ref.get("portTypeNS"));

      String portTypeName = resolveString(ref.get("portTypeName"));

      String preferredPort = resolveString(ref.get("preferredPort"));

      String className = resolveString(ref.get("className"));

      if (wsdlLoc != null) {

        WSIFServiceFactory factory = WSIFServiceFactory.newInstance();

        WSIFService service = factory.getService(wsdlLoc, serviceNS, serviceName, portTypeNS, portTypeName); // 

针对getObjectInstance()的调用将会根据一个指向远程XML定义的URL来初始化一个Web服务调用框架(WSIF)服务,而这个XML也是攻击者可控的。在这种场景下,服务的className会被设置为javax.el.ELProcessor,并且会定义一个java:operation元素,然后将findByPrimaryKey()映射为eval()方法。

getObjectInstance()调用将会返回一个WSIFClientProxy Java代理对象,当findByPrimaryKey()方法被调用时,这个代理对象将会调用ELProcessor实例的eval()方法。别忘了我们已经可以通过反序列化来控制this.key参数了,那么这样一来,我们就可以通过表达式语言注入技术来实现远程代码执行了。

信息披露漏洞(CVE-2020-4449)

这个漏洞利用Gadget利用的是一个XXE漏洞,漏洞代码如下所示。

CVE-2020-4450-snippet-5.java:

public static Definition readWSDL(String contextURL, String wsdlLoc) throws WSDLException {

  Trc.entry(null, contextURL, wsdlLoc);

   

  initializeProviders();

   

  WSDLFactory factory = WSDLFactory.newInstance("org.apache.wsif.wsdl.WSIFWSDLFactoryImpl");

   

  WSDLReader wsdlReader = factory.newWSDLReader(); // 

这个Gadget还演示了如何在现代JRE中如何绕过类似的缓解方案,尤其是通过FTP来实现越界提取等等。在这种场景下,数据是通过错误信息来提取的,因此当代码在解析XML文档时,如果没有封装在一个try/catch语句中的话,那么该漏洞将产生严重影响。

漏洞修复

为了修复这些漏洞,IBM采取了很多措施来确保TxServerInterceptor类不再会被反序列化为任意对象:

 看我如何滥用IBM WebSphere平台中的Java远程协议漏洞

参考资料

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