Apereo CAS 4.X反序列化漏洞分析及复现

0×01 前言

放假前看到很多文章对这个漏洞进行分析复现，又因为过年期间的特殊情况，实在是无聊至极，所以自己也来学习一下，顺便恶补一下反序列化漏洞的知识。这篇文章记录了自己的一些想法以及相关的知识点，方便自己日后忘记可以重新拾起。第一次写文章有不好的，希望大家见谅。

0×02 环境搭建

由于部分cas版本的加密函数不同有相应的变化，因此想要按照此文章来复现漏洞的话还是选择和我一样的版本。

jdk8u144(不一定完全一样)
ApereoCas-4.1.5

下载CAS-Overlay-Template

github链接： https://github.com/apereo/cas-overlay-template/tree/4.1

github上有详细的部署操作，这里要注意要修改pom.xml文件cas的版本:

<cas.version>4.1.5</cas.version>

编译完后，会在target目录生成一个cas.war的war包，将该war包放在tomcat的web目录上，启动tomcat即可通过 http://localhost/cas访问example。

成功部署后：

0×03 漏洞分析

该漏洞存在于登录的execution参数，抓包发现该参数值应该是加密过的，故要知道对应的加密方法以及处理过程才行。

web.xml

查看登录url对应的servlet可知道交给了Spring的DispatcherServlet处理了，配置文件为/WEB-INF/cas-servlet.xml

从springmvc的执行流程图(网上找的)可以知道只要找到对应的处理器适配器，就能找到对应的处理器。

cas-servlet.xml

全局搜索login字眼，看到loginHandlerAdapter适配器，处理器的类名为org.jasig.cas.web.flow.SelectiveFlowHandlerAdapter

org.jasig.cas.web.flow.SelectiveFlowHandlerAdapter该类继承FlowHandlerAdapter类，登录时调用继承类的handler方法：

//org.springframework.webflow.mvc.servlet.FlowHandlerAdapter#handle

public ModelAndView handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        FlowHandler flowHandler = (FlowHandler)handler;
        this.checkAndPrepare(request, response, false);
        String flowExecutionKey = this.flowUrlHandler.getFlowExecutionKey(request);
        if (flowExecutionKey != null) {
            try {
                ServletExternalContext context = this.createServletExternalContext(request, response);
                FlowExecutionResult result = this.flowExecutor.resumeExecution(flowExecutionKey, context);
                this.handleFlowExecutionResult(result, context, request, response, flowHandler);
            } catch (FlowException var11) {
                this.handleFlowException(var11, request, response, flowHandler);
            }
        } else {
            try {
                String flowId = this.getFlowId(flowHandler, request);
                MutableAttributeMap<Object> input = this.getInputMap(flowHandler, request);
                ServletExternalContext context = this.createServletExternalContext(request, response);
                FlowExecutionResult result = this.flowExecutor.launchExecution(flowId, input, context);
                this.handleFlowExecutionResult(result, context, request, response, flowHandler);
            } catch (FlowException var10) {
                this.handleFlowException(var10, request, response, flowHandler);
            }
        }

        return null;
    }

其中flowExecutionKey通过getFlowExecutionKey方法获取参数execution的值

String flowExecutionKey = this.flowUrlHandler.getFlowExecutionKey(request);

flowExecutionKey作为参数传入resumeExecution方法，跟进函数。在第91行对flowExecutionKey值的格式进行判断，通过”-”分割字符串为两部分uuid以及base64编码flowstate，因此格式不满足的话是无法继续走下去的。

跟进第96行getFlowExecution。

public FlowExecution getFlowExecution(FlowExecutionKey key) throws FlowExecutionRepositoryException {
        if (!(key instanceof ClientFlowExecutionKey)) {
            throw new IllegalArgumentException("Expected instance of ClientFlowExecutionKey but got " + key.getClass().getName());
        } else {
            byte[] encoded = ((ClientFlowExecutionKey)key).getData();

            try {
                ClientFlowExecutionRepository.SerializedFlowExecutionState state = (ClientFlowExecutionRepository.SerializedFlowExecutionState)this.transcoder.decode(encoded);
                FlowDefinition flow = this.flowDefinitionLocator.getFlowDefinition(state.getFlowId());
                return this.flowExecutionFactory.restoreFlowExecution(state.getExecution(), flow, key, state.getConversationScope(), this.flowDefinitionLocator);
            } catch (IOException var5) {
                throw new ClientFlowExecutionRepositoryException("Error decoding flow execution", var5);
            }
        }
    }

在第105行对之前base64解码后的encoded进行解密，跟进解密函数this.transcoder.decode(encoded)

可以看出在第83行对密文进行解密，经过一系列的操作后在99行进行反序列化，触发漏洞。可以看出调用的decode方法属于EncryptedTranscoder类，该类还定义的加密方法encode，这里可以直接生成恶意对象，直接调用org.jasig.spring.webflow.plugin.EncryptedTranscoder#encode生成加密字节数组后base64，加上”uuid-”构成execution的值。

整个调用栈

0×03 构造payload

默认环境的jar包中有commons-collections4-4.0.jar，直接使用ysoserial生成payload,这里记得要将payload的特殊符号进行url编码。

演示结果

成功执行系统命令

0×04 构造回显payload

看了大佬的 分析 ，知道可以回显，文章提及到org.springframework.webflow.context.ExternalContextHolder.getExternalContext()方法可以获取到上下文关联信息，然后通过getNativeRequest()方法获取request对象通过getNativeResponse()方法获取response对象。同时提及到org.springframework.cglib.core.ReflectUtils.defineClass().newInstance();加载payload。我的猜测大佬的想法是通过defineClass从byte[]还原出一个Class对象，该恶意对象主要是执行命令，获取response对象，将执行命令后的结果通过response对象的输出流输出。在利用commons-collections1是发现ReflectUtils利用不了，因为构造方法为private，要设置setAccessible为true。因此使用commons-collections2的话，实际就不需要这么麻烦用defineClass来加载payload了，直接在利用类里面写就好了。

//org.springframework.cglib.core.ReflectUtils
private ReflectUtils() {
    }

//org.springframework.cglib.core.ReflectUtils#defineClass

 public static Class defineClass(String className, byte[] b, ClassLoader loader) throws Exception {
        Object[] args = new Object[]{className, b, new Integer(0), new Integer(b.length), PROTECTION_DOMAIN};
        Class c = (Class)DEFINE_CLASS.invoke(loader, args);
        Class.forName(className, true, loader);
        return c;
    }

这里看看ysoserial的commons-collections2的构造恶意对象的主要方法。这里使用javassist,第66行获取要操作的类，第75行在该类的构造方法中插入代码,因此这里只要修改该类ysoserial.payloads.util.Gadgets.StubTransletPayload的构造方法为执行系统命令，并修改response的输出流。大家可以直接修改ysoserial的源码并重新编译，我这里为了方便直接用了网上的payload改了一下。

演示结果