从JDBC attack到detectCustomCollations利用范围扩展

漏洞分析

原理

POC

String url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?autoDeserialize=true&statementInterceptors=com.mysql.jdbc.interceptors.ServerStatusDiffInterceptor&user=yso_CommonsCollections4_calc";

关键属性

queryInterceptors:一个逗号分割的Class列表（实现了com.mysql.cj.interceptors.QueryInterceptor接口的Class），在Query”之间”进行执行来影响结果。（效果上来看是在Query执行前后各插入一次操作）

statementInterceptors:和上面的拦截器作用一致，实现了com.mysql.jdbc.StatementInterceptor接口的Class

到底应该使用哪一个属性，我们可以在对应版本的 com.mysql.jdbc.ConnectionPropertiesImpl 类中搜索，如果存在，就是存在的那个属性

autoDeserialize:自动检测与反序列化存在BLOB字段中的对象。

getObject方法的寻找

我们可以关注到 mysql-connnector-java-xxx.jar 包中存在有 ResultSetImpl.getObject() 方法

当然，同样的，在不同的版本下的位置不同，我这里使用的 5.1.48 版本，他的位置在 com.mysql.jdbc.ResultSetImpl 类中

首先他会判断类型，如果是 BIT 类型，就会调用 getObjectDeserializingIfNeeded 方法，跟进

之后他首先会判断 field 是否是 Binary 或者 Blob

BLOB (binary large object)，二进制大对象，是一个可以存储二进制文件的容器。在计算机中，BLOB常常是数据库中用来存储二进制文件的字段类型

之后取出对应的字节数，并且判断是否开启了 autoDeserialize , 如果开启了，将会进入if语句继续判断前两个字节是否为 -84 -19 这是序列化字符串的标志，hex分别为 AC ED , 如果满足条件，就会调用对应的 readObject 方法进行反序列化

所以不难发现，如果我们能够控制需要反序列化的数据，就能够进行反序列化漏洞的利用

ServerStatusDiffInterceptor拦截器的妙用

我们可以关注到 com.mysql.jdbc.interceptors.ServerStatusDiffInterceptor 这个类，在其中的 populateMapWithSessionStatusValues 方法中，会调用 Util.resultSetToMap(toPopulate, rs); 方法，进而调用了 java.sql.ResultSet.getObject 方法，形成利用链

//populateMapWithSessionStatusValues
private void populateMapWithSessionStatusValues(Connection connection, Map<String, String> toPopulate) throws SQLException {
    java.sql.Statement stmt = null;
    java.sql.ResultSet rs = null;

    try {
        toPopulate.clear();

        stmt = connection.createStatement();
        rs = stmt.executeQuery("SHOW SESSION STATUS");
        Util.resultSetToMap(toPopulate, rs); //调用getObject方法
    } finally {
        if (rs != null) {
            rs.close();
        }

        if (stmt != null) {
            stmt.close();
        }
    }
}

//Util.resultSetToMap
public static void resultSetToMap(Map mappedValues, java.sql.ResultSet rs) throws SQLException {
    while (rs.next()) {
        mappedValues.put(rs.getObject(1), rs.getObject(2));
    }
}

同样通过idea的 find Usages 方法找到在 postProcess 方法中调用了 populateMapWithSessionStatusValues

public ResultSetInternalMethods postProcess(String sql, Statement interceptedStatement, ResultSetInternalMethods originalResultSet, Connection connection)
        throws SQLException {

    if (connection.versionMeetsMinimum(5, 0, 2)) {
        //调用
        populateMapWithSessionStatusValues(connection, this.postExecuteValues);

        connection.getLog().logInfo("Server status change for statement:\n" + Util.calculateDifferences(this.preExecuteValues, this.postExecuteValues));
    }

    return null; // we don't actually modify a result set

}

同样在 preProcess 方法中也调用了

在调用链中也可以得到

populateMapWithSessionStatusValues:61, ServerStatusDiffInterceptor (com.mysql.jdbc.interceptors)
preProcess:84, ServerStatusDiffInterceptor (com.mysql.jdbc.interceptors)
preProcess:54, V1toV2StatementInterceptorAdapter (com.mysql.jdbc)
preProcess:65, NoSubInterceptorWrapper (com.mysql.jdbc)
invokeStatementInterceptorsPre:2824, MysqlIO (com.mysql.jdbc)
sqlQueryDirect:2580, MysqlIO (com.mysql.jdbc)
execSQL:2465, ConnectionImpl (com.mysql.jdbc)
execSQL:2439, ConnectionImpl (com.mysql.jdbc)
executeQuery:1365, StatementImpl (com.mysql.jdbc)
loadServerVariables:3775, ConnectionImpl (com.mysql.jdbc)
initializePropsFromServer:3196, ConnectionImpl (com.mysql.jdbc)
connectOneTryOnly:2233, ConnectionImpl (com.mysql.jdbc)
createNewIO:2015, ConnectionImpl (com.mysql.jdbc)
<init>:768, ConnectionImpl (com.mysql.jdbc)
<init>:47, JDBC4Connection (com.mysql.jdbc)
newInstance0:-1, NativeConstructorAccessorImpl (sun.reflect)
newInstance:62, NativeConstructorAccessorImpl (sun.reflect)
newInstance:45, DelegatingConstructorAccessorImpl (sun.reflect)
newInstance:423, Constructor (java.lang.reflect)
handleNewInstance:425, Util (com.mysql.jdbc)
getInstance:385, ConnectionImpl (com.mysql.jdbc)
connect:323, NonRegisteringDriver (com.mysql.jdbc)
getConnection:664, DriverManager (java.sql)
getConnection:208, DriverManager (java.sql)
main:15, Test (pers.xstream)

在 com.mysql.jdbc.ConnectImpl#loadServerVariables 方法存在需要执行一段 SHOW VARIABLES 的sql语句

results = stmt.executeQuery(versionComment + "SHOW VARIABLES");

因为在这个版本中的 mysql-connector 使用的是 statementInterceptors 作为在执行SQL语句的拦截器类，所以在 com.mysql.jdbc.MysqlIO#sqlQueryDirect 方法中存在对这个属性值是否存在的判断，如果存在，就调用其中的拦截处理逻辑，不存在就直接放行

进而调用了对应 Interceptor 的 preProcess 方法，如果我们在JDBC连接串中使用的是 ServerStatusDiffInterceptor 作为拦截器，那么就会调用他的 preProcess 方法，进而形成了利用链

注意：在 populateMapWithSessionStatusValues 方法中存在一个执行 SHOW SESSION STATUS 获取结果的逻辑

rs = stmt.executeQuery("SHOW SESSION STATUS");

我们在恶意Mysql服务端进行处理的时候就可以通过进行 SHOW SESSION STATUS 或者其他版本的其他标志作为标志，返回我们构造的恶意payload, 使得在后面调用了 UtilresultSetToMap 进行getObject的调用

在 ResultSetImpl#getObject 方法中对mysql服务端返回的数据进行判断，这里是 Types.LONGVARBINARY 类型(长二进制数据), 再然后就是前面提到了 getObject 方法寻找的部分了

detectCustomCollations的妙用

在这里我们将环境中的 mysql-connector-java 包改为 5.1.29 版本

来自 chybeta 佬的研究，我们可以关注到 ConnectionImpl#buildCollationMapping 中存在有 Util.resultSetToMap 的调用，能够形成前面所描述的利用链

首先看一下调用栈

buildCollationMapping:1004, ConnectionImpl (com.mysql.jdbc)
initializePropsFromServer:3617, ConnectionImpl (com.mysql.jdbc)
connectOneTryOnly:2550, ConnectionImpl (com.mysql.jdbc)
createNewIO:2320, ConnectionImpl (com.mysql.jdbc)
<init>:834, ConnectionImpl (com.mysql.jdbc)
<init>:46, JDBC4Connection (com.mysql.jdbc)
newInstance0:-1, NativeConstructorAccessorImpl (sun.reflect)
newInstance:62, NativeConstructorAccessorImpl (sun.reflect)
newInstance:45, DelegatingConstructorAccessorImpl (sun.reflect)
newInstance:423, Constructor (java.lang.reflect)
handleNewInstance:411, Util (com.mysql.jdbc)
getInstance:416, ConnectionImpl (com.mysql.jdbc)
connect:347, NonRegisteringDriver (com.mysql.jdbc)
getConnection:664, DriverManager (java.sql)
getConnection:208, DriverManager (java.sql)
main:16, Test (pers.xstream)

从上面的截图我们可以看到有几个判断条件

1. 需要满足服务端版本要大于 4.1.0 , 而且 detectCustomCollations 需要为 true

   if (versionMeetsMinimum(4, 1, 0) && getDetectCustomCollations())

2. 需要满足大于 5.0.0 ，在 5.1.28 不存在这个条件

同样这里获取了执行 SHOW COLLATION 命令的结果集，同样可以作为标志返回恶意payload

只要满足上述条件，就只需要将结果集中的字段 2 或者 3 封装我们的序列化数据就可以成功利用了

进行探索

过程

在大佬的研究中，提到了， detectCustomCollations 触发方式在 5.1.40 版本之后不能够利用，因为没有使用 getObject 的方式获取 SHOW COLLATION 的结果

但是在我的跟踪中，发现了，其实还是可以利用的，虽然这个发现没有什么大用，在高版本不能使用 ServerStatusDiffInterceptor 的时候用用？？

在idea中添加对应版本的包

<dependency>
  <groupId>mysql</groupId>
  <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
  <version>5.1.41</version>
</dependency>

在版本对比中，的确在新版本中删掉了 Util.resultSetToMap 的调用

但是却在后面直接调用了 SHOW COLLATION 返回的结果，调用 getObject 方法，这里或许就可以达到我们的利用目的

为什么不能够成功执行

在发现了这个触发位置之后，我使用 工具 进行漏洞利用的时候，发现并不能够成功执行payload, 为什么呢？

我们可以关注到在调用 getObject 的时候

这里是取的第3列的数据，而在大佬的工具中有所描述

SHOW SESSION STATUS和SHOW COLLATION的公用列是第二列

同时在debug的过程中发现取出的并不是序列化数据，所以我们需要修改工具，使得返回的结果集中第3列是恶意的序列化数据，之后对利用工具进行了深入了解，和构造分析，可以知道在 server.py 中的 handle_server 方法中需要我们对其更改

在图片所指的位置，就是我们返回集的第1，2，3的数据，可以直接改成 content 接收序列化数据，相对的，如果使用的是 config.json 配置文件执行命令的方式，就需要将上面某个的233改为 yso_dict[username]

之后我们就可以成功利用了

只有直到在 5.1.49 版本中做出了更改，导致不能使用

6.x版本能够利用吗

当然可以，在6.x版本中，他就类似于5.1.41之前的调用 Util.resultSetToMap , 在这里它使用的是 ResultSetUtil.resultSetToMap ，跟进一下看下逻辑

是不是和之前的差不多，利用：

版本区分

ServerStatusDiffInterceptor

• 5.1.11-6.0.6 使用的是 statementInterceptors 属性，而 8.0 以上使用 queryInterceptors , 具体属性可以在 ConnectionPropertiesImpl 类中搜索
• 5.1.11 以下，不能通过这种方式利用，因为在 5.1.10 中 Interceptors 的初始化过程在漏洞利用过程之后，将会在利用中，因为找不到 interceptor 而不能够触发成功

• 5.0.x 没有这个拦截器

detectCustomCollations

• 8.0.x 不存在getObject方法的调用
• 6.x 能够利用，因为他在 com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl 中调用了 ResultSetUtil.resultSetToMap 和上面的功能类似，且没有版本判断

• 从 5.1.29 开始启用 detectCustomCollations 属性，但是直到 5.1.49 做出了更改导致不能使用

在这里值得注意的是，在 5.1.41 做出了更改，不再调用 Util.resultSetToMap 方法，进而调用getObject方法，改为了直接调用 getObject 方法

• 在 5.1.19 - 5.1.28 过程中，不存在 detectCustomCollations 属性的判断，但是仍然可以调用
• 5.1.18 以下没有使用 getObject 方法的调用

可用连接串

直接对 fnmsd 的研究稍作修改

将其中5.1.41不可用改成 5.1.29 以上只有 5.1.49 不可用，且 6.x 系列都可以使用