JDBC導致的反序列化攻擊

背景

上周BlackHat Europe 2019的議題《New Exploit Technique In Java Deserialization Attack》中提到了一個通過注入JDBC URL實現反序列化攻擊的場景，簡單分析一下。

分析

當java應用使用MySQL Connector/J（官方的JDBC驅動，本文基於其8.0+版本）連接mysql時會導致潛在的反序列化攻擊風險，JDBC URL的格式如下：protocol//[hosts]/[database]?properties，具體可看mysql官方文檔，示例：jdbc:mysql://localhost:3306/test?useSSL=true

其中，protocol、host、database都比較好理解，URL中的properties可以設定MySQL Connector/J連接mysql服務器的具體方式，關於properties的官方文檔地址，其中和本文相關的連接屬性有兩個，分別是autoDeserialize和queryInterceptors，前者是設定MySQL Connector/J是否反序列化BLOB類型的數據，后者是攔截器，在查詢執行時觸發，由com.mysql.cj.protocol.a.NativeProtocol#sendQueryPacket方法源碼可知，會在執行查詢語句前后分別調用攔截器的preProcess和postProcess方法。

接下來定位下反序列化的觸發點，在mysql-connector-java組件下全局搜索關鍵字“.readObject()”，定位到com.mysql.cj.jdbc.result.ResultSetImpl類中的getObject(int columnIndex)方法，部分核心代碼如下：

public Object getObject(int columnIndex) throws SQLException {
……
case BLOB:
  byte[] data = getBytes(columnIndex);
  if (this.connection.getPropertySet().getBooleanProperty(PropertyDefinitions.PNAME_autoDeserialize).getValue()) {
     Object obj = data;
     // Serialized object?
     try {
       ByteArrayInputStream bytesIn = new ByteArrayInputStream(data);
       ObjectInputStream objIn = new ObjectInputStream(bytesIn);
       obj = objIn.readObject();
     }
  }
}

變量data即為mysql返回結果集，當JDBC URL中設定屬性autoDeserialize為true時，會對類型為bit、binary以及blob的數據進行反序列化，如何觸發getObject(int columnIndex)方法的調用呢？議題中給出的調用鏈如下：

> com.mysql.cj.jdbc.interceptors.ServerStatusDiffInterceptor#preProcess/postProcess
> com.mysql.cj.jdbc.interceptors.ServerStatusDiffInterceptor#populateMapWithSessionStatusValues
> com.mysql.cj.jdbc.util.ResultSetUtil#resultSetToMap
> com.mysql.cj.jdbc.result.ResultSetImpl#getObject

ServerStatusDiffInterceptor即為此前提到過的攔截器，在JDBC URL中設定屬性queryInterceptors為ServerStatusDiffInterceptor時，執行查詢語句會調用攔截器的preProcess和postProcess方法，進而通過上述調用鏈最終調用getObject(int columnIndex)方法。

實際利用還有一個問題，最終調用getObject方法的對象是數據庫返回的結果集，由populateMapWithSessionStatusValues方法可知：

try {
    toPopulate.clear();

    stmt = this.connection.createStatement();
    rs = stmt.executeQuery("SHOW SESSION STATUS");
    ResultSetUtil.resultSetToMap(toPopulate, rs);
}

這個結果集是執行SQL語句“SHOW SESSION STATUS”后數據庫返回的值，SQL語句“SHOW SESSION STATUS”返回當前數據庫連接的狀態值，實際是讀取系統表INFORMATION_SCHEMA.SESSION_VARIABLES的值，也可能是PERFORMANCE_SCHEMA.SESSION_VARIABLES（Mysql版本差異導致）。但是mysql中INFORMATION_SCHEMA和PERFORMANCE_SCHEMA都是不允許被修改的，所以需要想辦法操縱返回的數據。

利用條件

1.本質上還是Java原生的反序列化利用，所以需要環境中有可用的Gadget；

2.需要能偽造相關系統表的數據，將“SHOW SESSION STATUS”的執行結果設置為我們精心構造的反序列化數據，或者基於mysql連接協議，自定義返回數據，后面有時間的時候會寫寫這塊兒；

3.可控的JDBC URL；