CVE-2020-9496：Apache Ofbiz 反序列化漏洞分析
2020-09-29 16:43

报告编号：B6-2020-092902

报告来源：360CERT

报告作者：360CERT

更新日期：2020-09-29

0x01 漏洞简述

2020年09月29日， 360CERT对Apache ofbiz组件的反序列化漏洞进行了分析，该漏洞编号为 CVE-2020-9496，漏洞等级：高危，漏洞评分：8.0。

Apache ofbiz 存在 反序列化漏洞，攻击者 通过 访问未授权接口，构造特定的xmlrpc http请求，可以造成 远程代码执行的影响。

0x02 风险等级

360CERT对该漏洞的评定结果如下

评定方式 等级
威胁等级 高危
影响面 一般
360CERT评分 8.0分

0x03 影响版本

  • Apache Ofbiz：< 17.12.04

0x04 漏洞详情

XML-RPC是一种远程过程调用(RPC)协议，它使用XML对其调用进行编码，并使用HTTP作为传输机制。它是一种规范和一组实现，允许软件运行在不同的操作系统上，运行在不同的环境中，通过Internet进行过程调用。在XML-RPC中，客户端通过向实现XML-RPC并接收HTTP响应的服务器发送HTTP请求来执行RPC。

Demo

客户端

package org.apache.xmlrpc.demo.client;

import java.net.URL;

import org.apache.xmlrpc.client.XmlRpcClient;
import org.apache.xmlrpc.client.XmlRpcClientConfigImpl;
import org.apache.xmlrpc.client.XmlRpcSunHttpTransportFactory;

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 创建客户端实例
        XmlRpcClientConfigImpl config = new XmlRpcClientConfigImpl();
        config.setServerURL(new URL("http://127.0.0.1:8081/xmlrpc"));
        XmlRpcClient client = new XmlRpcClient();
        client.setConfig(config);
        // 设置传输工厂类
        client.setTransportFactory(new XmlRpcSunHttpTransportFactory(client));
        // 创建远程方法的参数数组，通过指定远程方法名称进行调用
        Object[] params = new Object[]{new Integer(33), new Integer(9)};
        Integer result = (Integer) client.execute("Calculator.add", params);
        System.out.println(result);
    }
}

或者客户端使用动态代理的方式，通过ClientFactory，需要客户端和服务端都要有Adder的接口，具体实现类在服务端。

但要使用XML-RPC的动态代理功能，相应的服务器端的处理器类名称必须是Client端接口类的全名（含包名，该名称一般应该与Server端接口类全名一致），否则将会导致调用失败。

public class Client_Proxy {
    public static void main(String[] args) throws MalformedURLException {
        XmlRpcClientConfigImpl config = new XmlRpcClientConfigImpl();
        config.setServerURL(new URL("http://127.0.0.1:8081/xmlrpc"));
        XmlRpcClient client = new XmlRpcClient();
        client.setConfig(config);
        ClientFactory factory = new ClientFactory(client);
        Adder adder = (Adder) factory.newInstance(Adder.class);
        int sum = adder.add(2, 4);
        System.out.println(sum);
    }
}

Adder接口

package org.apache.xmlrpc.demo.proxy;

public interface Adder {
    public int add(int pNum1, int pNum2);
}

服务端

package org.apache.xmlrpc.demo.webserver;

import org.apache.xmlrpc.server.PropertyHandlerMapping;
import org.apache.xmlrpc.server.XmlRpcServer;
import org.apache.xmlrpc.server.XmlRpcServerConfigImpl;
import org.apache.xmlrpc.webserver.WebServer;

public class Server {
private static final int port = 8081;

    public static void main(String[] args) throws Exception {
WebServer webServer = new WebServer(port);

XmlRpcServer xmlRpcServer = webServer.getXmlRpcServer();

        PropertyHandlerMapping phm = new PropertyHandlerMapping();
        /* Load handler definitions from a property file.
         * The property file might look like:
         *   Calculator=org.apache.xmlrpc.demo.Calculator
         *   org.apache.xmlrpc.demo.proxy.Adder=org.apache.xmlrpc.demo.proxy.AdderImpl
         */
        phm.load(Thread.currentThread().getContextClassLoader(),
"MyHandlers.properties");

        /* You may also provide the handler classes directly,
         * like this:
         * phm.addHandler("Calculator",
         *     org.apache.xmlrpc.demo.Calculator.class);
         * phm.addHandler(org.apache.xmlrpc.demo.proxy.Adder.class.getName(),
         *     org.apache.xmlrpc.demo.proxy.AdderImpl.class);
*/

        phm.addHandler("Calculator",
org.apache.xmlrpc.demo.Calculator.class);

xmlRpcServer.setHandlerMapping(phm);

        XmlRpcServerConfigImpl serverConfig =
                (XmlRpcServerConfigImpl) xmlRpcServer.getConfig();
        serverConfig.setEnabledForExtensions(true);
serverConfig.setContentLengthOptional(false);

        webServer.start();
    }
}

服务端调用类

package org.apache.xmlrpc.demo;

public class Calculator {
    public int add(int i1, int i2) {
        return i1 + i2;
    }
    public int subtract(int i1, int i2) {
        return i1 - i2;
    }
}

在服务端还需要创建一个MyHandlers.properties。

启动服务端之后，运行客户端。

抓取流量。动态代理和普通的流量都是一样的。

客户端向/xmlrpc发了一个POST请求，请求的内容为：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<methodCall>
    <methodName>Calculator.add</methodName>
    <params><param>
    <value>
        <i4>33</i4>
    </value>
    </param><param>
    <value>
        <i4>9</i4>
    </value>
    </param></params>
</methodCall>

每个XML-RPC请求都以XML元素<methodCall> </methodCall>开头。该元素包含单个子元素<methodName>xxx</methodName>。 元素<methodName>包含子元素<params>，该子元素可以包含一个或多个<param>元素。 param XML元素可以包含许多数据类型。

服务端响应的内容为

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<methodResponse xmlns:ex="http://ws.apache.org/xmlrpc/namespaces/extensions">
    <params><param>
    <value>
        <i4>42</i4>
    </value>
    </param></params>
</methodResponse>

初始化RequestHandler

注：ofbiz 17.12.03版本的commons-beanutils依赖版本是1.9.3

在第一次加载ControlServlet的时候，会调用init进行初始化，此时会通过getRequestHandler来初始化RequestHandler。

调用getControllerConfigURL方法，

该方法从配置文件/WEB-INF/controller.xml中获取定义好的请求映射的列表，这里会遍历所有webapp的controller.xml配置文件。

其中，定义xmlrpc的配置，没有设置对应的auth选项，默认为false，不需要身份验证，这也是之后修复的一个点。

    <request-map uri="xmlrpc" track-serverhit="false" track-visit="false">
        <security https="false"/>
        <event type="xmlrpc"/>
        <response name="error" type="none"/>
        <response name="success" type="none"/>
</request-map>

官方文档给出的配置文件的tag：

然后实例化ViewFactory和EventFactory。

先看实例化ViewFactory，会根据配置文件里的type是view属性中对应的值，遍历出所需要的Viewerhandler，并且进行init初始化。然后存入map。

webtools下的配置文件就存在9种type。

接着实例化EventFactory，同样遍历出type是event的EventHandler，并进行init初始化，然后存入map。

然后把所有初始化的设置到servletContext里。

处理请求

根据公开的zdi文章，xml的执行是在webtools/control/xmlrpc，于是去/webtools/webapp/webtools/WEB-INF/web.xml中查看相关路由的处理。

<servlet-mapping>                              
    <servlet-name>ControlServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/control/*</url-pattern>
</servlet-mapping>

请求/control下的资源都由ControlServlet来进行处理，是所有请求处理的核心。post请求也会由ControlServlet#doGet方法进行处理：

首先，调用getRequestHandler，因为已经初始化了，所以能够直接获取到。

接着往下走，是处理request请求的一些东西，然后调用requestHandler.doRequest方法 根据request请求获取当前请求的appname，这里是webtools，然后获取pathinfo也就是xmlrpc。

然后根据pathinfo从config里获取对应的配置，继续往下走，requestMap.event也就是之前根据配置所获取到的xmlrpc。

type，path，invoke都不为null，于是跟进runEvent。根据type从eventFactory中获取eventhandler，

XmlRpcEventHandler的调用

然后调用eventHandler.invoke，这里我们的echo参数为null，于是调用execute方法。

跟入getRequest方法。

前几行是在为SAX解析做准备，设置了一个handler为XmlRpcRequestParser，结构如下：

主要的element解析发生在XmlRpcRequestParser里。

然后调用parse函数，正式进入http xml解析的流程。

XML解析

这里xml的解析主要采用SAX方式解析。SAX解析触发的事件有

startDocument：开始读取XML文档；
startElement：读取到了一个元素，例如<book>；
characters：读取到了字符；
endElement：读取到了一个结束的元素，例如</book>；
endDocument：读取XML文档结束。

整个scan流程主要发生在XMLDocumentFragmentScannerImpl#dispatch，之前的调用栈如下：

用fScannerState用来标识当前该调用哪个方法来解析tag。

刚开始解析的时候，state为6：

调用scanRootElementHook，用于扫描根元素，Resolver为null，于是进入else，

接着在AbstractSAXParser#startElement，会调用ContentHandler.startElement，这个content是之前初始化的时候设置的，也就是XmlRpcRequestParser#startElement方法。

在XmlRpcRequestParser#startElement函数里，支持解析methodCall,methodName,params,parma,value标签，如果不是，那么交给父类RecursiveTypeParserImpl做进一步处理。

判断到methodName会把inMethodName设置为true，之后，在dispatch根据state进入分支处理content，然后会调用XmlRpcRequestParser#characters，设置methodName属性。

下一个标签是结束标签</methodName>调用endElement，将inMethodName设置为false。

value里标签的解析

如果解析到是value里的子标签，那么会调用startValueTag方法。

会设置inValueTag属性为true。

后续，比如在解析serializable标签的时候，就会进入default分支。

RecursiveTypeParserImpl#startElement，刚开始typeParser为null。

在getParser方法里会根据标签从TypeFactoryImpl里去创建具体对应的Parser，并且，想要拿到第一个判断里的扩展Parser，还需要指定pURI。

我们poc里的value里的xml结构为：

<struct>
    <member>
    <name>test</name>
    <value>
        <serializable>
            {base64codehere}
        </serializable>
    </value>
    </member>
</struct>

于是首先实例化的是MapParser，于是XmlRpcRequestParser的typeParser为MapParser.

还是先调用Parser.startDocument，

接着调用其对应的startElement方法。

判断struct标签后，然后解析下一个标签member。

重复之前的过程，XmlRpcRequestParser解析不了，交给RecursiveTypeParserImpl处理。但是此时typeParser已经不为null，于是直接调用MapParser#startElement进行处理。

第二个value标签

中间其他tag省略了，注意serializable标签之前还有一个value标签，但是不在XmlRpcRequestParser处理，因为此时level已经很大了，直接看到MapParser对value的处理。

调用startValueTag，重新将typeParser设置为null，但是这里设置的是MapParser的typeParser，这一步很关键，typeParser为null才能重新获取parser。

serializable标签

在解析serializable的时候，XmlRpcRequestParser的typeParser依然是MapParser，但是在MapParser里处理不了serializable标签，此时再交给RecursiveTypeParserImpl，这时获取到的就是MapParser的typeParser，因为之前被设置为null，所以重新获取Parser，而这时解析到serializable标签，于是getParser返回为SerializableParser。

SerializableParser继承ByteArrayParser，没有startElement方法，于是调用父类ByteArrayParser，设置OutputStream，且解码输入流。

接着处理</serializable>在Serializable#endElement，setResult给result赋值。

接着是处理</value>，在MapParser#endElement。

跟入endValueTag,typeParser为Serializable。

调用getResult，取出result并造成反序列化。

版本修复

Fixed: Apache OFBiz unsafe deserialization of XMLRPC arguments

直接在controller.xml配置xmlrpc需要授权访问。

总结

xmlrpc 本身是支持对序列化数据的反序列化的，而问题就出现在ofbiz没有对xmlrpc接口的访问做权限的控制，同时版本较低的情况下又存在能够被反序列化所利用的依赖。

0x05 时间线

2020-09-29 360CERT发布分析

0x06 参考链接

  1. Index of /dist/ofbiz
  2. About Apache XML-RPC
  3. How to migrate OFBiz from Derby to MySQL database
  4. Control Servlet Guide
  5. Apache OFBiz XML-RPC Java Deserialization