FastJson反序列化漏洞利用的三个细节-TemplatesImpl利用链

记录在FastJson反序列化RCE漏洞分析和利用时的一些细节问题。

1. 关于 parse 和 parseObject

FastJson中的 parse() 和 parseObject()方法都可以用来将JSON字符串反序列化成Java对象，parseObject() 本质上也是调用 parse() 进行反序列化的。但是 parseObject() 会额外的将Java对象转为 JSONObject对象，即 JSON.toJSON()。所以进行反序列化时的细节区别在于，parse() 会识别并调用目标类的 setter 方法及某些特定条件的 getter 方法，而 parseObject() 由于多执行了 JSON.toJSON(obj)，所以在处理过程中会调用反序列化目标类的所有 setter 和 getter 方法。parseObject() 的源代码如下：

举个简单的例子：

上述代码运行后可以看到，执行parse() 时，只有 setName() 会被调用。执行parseObject() 时，setName()、getAge()、getName() 均会被调用。

2. 为什么会触发getOutputProperties()

感觉上 parse() 进行反序列化创建Java类应该只会调用 setter 方法进行成员变量赋值才对，会什么会触发TemplatesImpl类中的 getOutputProperties() 方法呢？

另外 _outputProperties 成员变量和 getOutputProperties() 明明差了一个字符，是怎么被 FastJson 关联上的?

如上一小节所述，parse() 进行反序列化时其实会调用某些特定的 getter 方法进行字段解析，而 TemplatesImpl类中的 getOutputProperties() 方法恰好满足这一条件。

FastJson反序列化到Java类时主要逻辑如下：

1. 获取并保存目标Java类中的成员变量、setter、getter。

2. 解析JSON字符串，对字段逐个处理，调用相应的setter、getter进行变量赋值。

我们先看第一步，这里由 JavaBeanInfo.build() 进行处理，FastJson会创建一个filedList数组，用来保存目标Java类的成员变量以及相应的setter或getter方法信息，供后续反序列化字段时调用。

filedList大致结构如下：

FastJson并不是直接反射获取目标Java类的成员变量的，而是会对setter、getter、成员变量分别进行处理，智能提取出成员变量信息。逻辑如下：

1. 识别setter方法名，并根据setter方法名提取出成员变量名。如：识别出setAge()方法，FastJson会提取出age变量名并插入filedList数组。

2. 通过clazz.getFields()获取成员变量。

3. 识别getter方法名，并根据getter方法名提取出成员变量名。

可以看到在 JavaBeanInfo.build() 中，有一段代码会对getter方法进行判断，在某些特殊条件下，会从getter方法中提取出成员变量名并附加到filedList数组中。而TemplatesImpl类中的 getOutputProperties() 正好满足这个特定条件。getter方法的处理代码为：

接下来，FastJson会语义分析JSON字符串。根据字段key，调用filedList数组中存储的相应方法进行变量初始化赋值。具体逻辑在 parseField() 中实现：

这里调用了一个神奇的 smartMatch() 方法，smartMatch()时会替换掉字段key中的，从而 _outputProperties 和 getOutputProperties() 可以成功关联上。

3. 为什么需要对_bytecodes进行Base64编码

细心的你可以发现，PoC中的 _bytecodes 字段是经过Base64编码的。为什么要这么做呢？ 分析FastJson对JSON字符串的解析过程，原来FastJson提取byte[]数组字段值时会进行Base64解码，所以我们构造payload时需要对 _bytecodes 进行Base64处理。FastJson的处理代码如下：