Weblogic IIOP 协议 NAT 网络绕过
2020-11-12 14:45:00 Author: paper.seebug.org(查看原文) 阅读量:290 收藏

作者：r4v3zn@白帽汇安全研究院
本文为作者投稿，Seebug Paper 期待你的分享，凡经采用即有礼品相送！
投稿邮箱：[email protected]

一、背景

通常在渗透的过程中会遇到很多 Weblogic 服务器，但通过 IIOP 协议进行发送序列化恶意代码包时，会面临着无法建立通讯请求发送恶意序列化失败。最近参与了一场在成都举办的《FreeTalk 2020 成都站》，有幸分享了关于 Weblogic IIOP 协议 NAT 绕过的几种方式。

PPT 下载地址：《Weblogic IIOP 协议NAT 网络绕过》

二、成果演示

Goby 工具中关于 Weblogic 基本都是用了 IIOP 协议绕过的方案，比较有代表性的漏洞为 CVE-2020-2551 漏洞。在演示中，所有的环境均为自搭建，请勿发起网络攻击。

内部工具 weblogic-framework 使用了多项核心技术来进行优雅的测试 Weblogic，其中也使用了 IIOP 协议的绕过方案。

三、协议

在开始之前，非常有比较提及一下以下这些协议相关的内容：

  • RMI:远程方法调用，本质上是 RPC 服务的 JAVA 实现，底层实现是 JRMP 协议，主要场景是分布式系统。

  • CORBA：跨语言（C ++、Java等）的通信体系结构，通常在 IIOP 协议中使用。

  • GIOP：主要提供标准的传输语法以及 ORB 通信的信息格式标准。

  • IIOP：CORBA 对象之间交流的协议，GIOP 的实现。

  • RMI-IIOP：解决 RMI 和 CORBA/IIOP 无法同时使用的技术方案。

  • Weblogic IIOP：Weblogic 自实现的 RMI-IIOP。

  • T3：WebLogic Server 中的 RMI 通信使用 T3 协议传输 WebLogic Server 和其他 Java 程序，包括客户端及其他 WebLogic Server 实例之间 数据。

T3 协议本质上 RMI 中传输数据使用的协议，但通过上面我们看到 RMI-IIOP 是可以兼容 RMI 和 IIOP 的，所以在 Weblogic 中只要可以通过 T3 序列化恶意代码的都可以通过 IIOP 协议进行序列化，正是因为这种情况，我进入 Weblogic 第三季度深度贡献者名单。

四、流程

1、IIOP 序列化攻击流程

一般 IIOP 序列化攻击的大致流程主要为首先构建恶意序列化代码，然后初始化上下文实例，最后通过 bind/rebind 进行发送恶意序列化代码，下图为关键代码。

2、IIOP 初始化上下文流程

初始化上下文通过攻击流程中的 new InitialContext(env) 进行构建，最终的入口点通过 getInitialContext 方法进行构建，最终是进行流入到 InitialContextFactoryImpl.getInitialContext 进行初始化上下文。

在流入 InitialContextFactoryImpl.getInitialContext 之后会通过 obj = ORBHelper.getORBHelper().getORBReference 来进行获取 NameService，然后将获取到的 NameService 进行实例化创建上下文实例，提供后续的执行操作。

3、rebind 流程

执行 rebind 流程中，首先会通过 this.getContext 方法进行获取前面所讲的上下对象，然后通过 rebind_any 进行发发送序列化代码，当前在此之前已经通过经过序列化的了。

在 rebind_any 中，首先会通过 this._request 进行发送 rebind_any 建立 Socket 通讯，最后通过 this._invoke 方法进行执行最终的操作发送序列化代码。

4、大致流程

所以最终大致的执行流程是如下图，获取 NameService，基于获取的信息进行创建上下文实例（获取实际连接信息），然后进行发起 request 请求，最后进行执行 rebind_any 操作。

五、环境准备

NAT 网络构建通过 http://vulfocus.fofa.so/ 进行搭建构造。

六、成因

在后续的调试以及研究中我们所使用的版本为 12.1.3.0 版本，漏洞为 CVE-2020-2555 漏洞，以下为漏洞 POC，以及漏洞执行链，在这里不多讲该漏洞，有兴趣的可以移步漫谈 Weblogic CVE-2020-2555。

执行链：

ObjectInputStream.readObject()
    BadAttributeValueExpException.readObject()
        LimitFilter.toString()
            ChainedExtractor.extract()
                ReflectionExtractor.extract()
                    Method.invoke()
                        Class.getMethod()
                ReflectionExtractor.extract()
                    Method.invoke()
                        Runtime.getRuntime()
                ReflectionExtractor.extract()
                    Method.invoke()
                        Runtime.exec()

当我们可以与 Weblogic 所处同一网段并且可达的时，可以看到是成功执行系统命令弹出计算器。

通过 Wireshark 进行抓包可以，可以看到一共通讯了 2 次，第一次发送 LocateRequest 类型的 LocateRequest 的通讯操作获取 NameService，第二次发送 Request 类型的 rebind_any 操作进行发送序列化代码。

而进行测试公网中的靶机时抛出 Operation time out 异常，具体信息如下图。

而在 Wireshark 中可以看到，与第一次获取NameService中的内网 IP、端口进行了 Socket 通信。

而在执行的流程中停留在了 createEndPoint 方法中，所以通信问题大概率是在此方法中引发的。

在 createEndPoint 方法中，最后通过 MuxableSocketIIOP.createConnection 方法进行建立 Socket 通信，此时的通信变为了 Weblogic 运行的内网 IP 和端口。

所以大体的情况为如下图，问题出现在发起 request 时调用的 createEndPoint 方法中，由于 createEndPoint 无法正常建立 Socket 通信导致后续的操作无法正常秩序。

其实，我们也可以在 Weblogic 启动日志中也可以看到 Weblogic 关于端口和协议分配的情况，基本分配都是内网网卡的IP和端口同时会进行监听 0.0.0.0:7001 来处理协议的请求操作，那么现在问题来了，公网中的 Weblogic 服务器 99% 分配的都是内网 IP 和端口。

七、IIOP NAT 绕过方案

由于问题发生在响应的 Weblogic 在获取 NameService 时，响应的 IP和端口为内网中的端口，导致在后续 createEndPoint 建立 Socket 通信，所以我们可以进行在建立 Socket 通信之前修改为正确的 IP和端口（公网中的IP和端口）。

1、GIOP 协议极简实现

当我们与服务器所处同一网段时，可以看到一共通讯了 2 次，第一次发送 LocateRequest 类型的 LocateRequest 的通讯操作获取 NameService，第二次发送 Request 类型的 rebind_any 操作进行发送序列化代码。

所以我们根据 Wireshark 中的信息，可以进行构建极简的 GIOP 实现，大体如下：

a.请求 LocateRequest，获取 NameService 以及获取 key
b.请求 Request，执行 rebind_any 操作，发送序列化代码

GIOP 协议

GIOP 协议大致由 Header 和 Message Type 进行构成，在 Header 包含了 Magic、Version、Message Type、Message Size。

Message Type 的类型如下：

消息类型 始发方
Request Client
Request Server
CancelRequest Client
LocateRequest Client
LocateReply Server
CloseConnection Server
MessageError Both
Fragment Both

实现

获取 NameService 请求代码实现：

执行 rebind_any 操作代码实现：

最终效果：

2、Javassist 字节码库

Javassist (JAVA programming ASSISTant) 是在 Java 中编辑字节码的类库，它使 Java 程序能够在运行时定义一个新类，并在 JVM 加载时修改类文件。

  • Javassist.CtClass 是类文件的抽象表示形式
  • Javassist.CtMethod 是类方法的抽象表示形式

读取类

ClassPool pool = ClassPool.getDefault(); 
CtClass cc = pool.get("test.Rectangle");

创建类

 ClassPool pool = ClassPool.getDefault(); 
CtClass cc = pool.makeClass("Point");

继承

cc.setSuperclass(pool.get("test.Point"));

写入

cc.writeFile();
cc.toClass();

需要注意的是 toClass() 会把当前修改的 Class 加入到当前的 ClassLoader 中。

创建方法

ClassPool pool = ClassPool.getDefault(); 
CtClass cc = pool.makeClass("Point");
CtMethod ctMethod = new CtMethod(CtClass.voidType, "printName", new CtClass[]{}, cc);

修改方法

CtMethod ctMethod = ctClass.getDeclaredMethod("hello");
ctMethod.setBody("System.out.println(\"set body\");");
ctMethod.insertBefore("System.out.println(\"set before\");");
ctMethod.insertAfter("System.out.println(\"set after\");");

通过 Javassist 进行实现时，可以通过修改建立 Socket 通信之前的方法，将 ip、端口替换为正常的 IP 和端口，在这里选取的是 newSocket 方法，在第一个参数为 host，第二个参数为 port。

最终修改的如下图：

实现

在实现的过程中，仅需要在执行到 newSocket 方法时，将连接到 IP 和端口设置为正确的 IP 和 端口，核心代码如下图：

最终效果：

3、源代码修改

在执行的流程中最终执行到了 createEndPoint 方法中，从执行流程来看主要如下图所示。

在执行 rebind 方法发送序列化代码时，可以看到在此时已经变成了 Weblogic 内网中运行的 IP 和 端口，直到程序执行到 createEndPoint 抛出异常。

而执行到 getInvocationIOR 方法时，会调用 IIOPRemoteRef.locateIORForRequest 方法来进行寻找 IOR，并且将寻找到的 IOR 设置为当作当前 IOR 进行返回提供使用。

在进入 locateIORForRequest 方法之后会通过 EndPointManager.findOrCreateEndPoint 来进行寻找或创建结束切点，可以看到此时 IOR 的 host、port 变成了内网中的 IP 和端口。

在进入 EndPointManager.findOrCreateEndPoint 最终会执行到 createEndPoint 方法中来进行建立 Socket 通信，在这里由于是内网的 IP 和端口无法成功建立通信，导致后续的利用也无法继续进行。

实现

大致的问题点已经确认的清楚的情况下，我们可以通过修改原始代码的方式来进行实现绕过，大体思路为：

a. 修改 weblogic.corba.j2ee.naming.ContextImpl 类中的 rebind 方法
b. 修改 weblogic.iiop.IIOPRemoteRef 类中 locateIORForRequest 方法的 ior 参数，确保正常调用 findOrCreateEndPoint 创建结束切点

首先修改 weblogic.corba.j2ee.naming.ContextImpl 类中 rebind 方法将正确的连接 IP 和端口加入到系统环境变量中。

最后在 locateIORForRequest 方法读取系统环境变量中正确的 IP 和端口并且修改 ior 变量中相关的连接信息。使之能够正常的执行 findOrCreatePoint 方法创建结束切点

最终效果：

八、IIOP NAT 绕过方案总结

  • GIOP 协议极简实现
    • 优点：原始 Socket 发包，效率较快
    • 缺点：构造难度较高，需要掌握协议相关知识
  • Javassist
    • 优点：修改难度较低
    • 缺点：程序使用完毕之后需要重启，如果使用动态加载等方案可能导致资源占用率过高
  • 源代码修改
    • 优点：原生代码兼容性较强
    • 缺点：修改难度较大

九、参考文献

Paper 本文由 Seebug Paper 发布，如需转载请注明来源。本文地址：https://paper.seebug.org/1396/



文章来源: https://paper.seebug.org/1396/
如有侵权请联系:admin#unsafe.sh