深入Fastjson源碼命令執(zhí)行調(diào)試

作者：ZavaSec 2023-07-10 07:40:14

調(diào)試的過程，底層其實就是先對Object進行反序列化，再對具體的Person類進行反序列化，中間有一些重復(fù)的過程，當(dāng)然底層有很多過程其實很難一個個去分析出來，重點一定要先自己先調(diào)試完，自己多走幾遍可能就知道它流程了。

寫作背景

之前寫過一篇fastjson漏洞文章，但是當(dāng)時在復(fù)現(xiàn)利用鏈的過程中一直沒有彈出計算器，而且利用鏈的代碼單步調(diào)試也沒有給出來，這次我要通過底層代碼把漏洞實現(xiàn)過程展現(xiàn)出來。

fastjson漏洞demo

上次不是沒有彈出計算器嗎，這次我先把可以彈出計算器的漏洞demo先講解一下。

創(chuàng)建一個普通類Person

import java.util.Properties;

//創(chuàng)建一個普通類
public class Person {
    private String name;
    private int age;
    private String sex;
    private Properties properties;

    public Person() {
        System.out.println("構(gòu)造方法");
    }

    //Setter Getter方法
    public String getName() {
        System.out.println("getName");
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        System.out.println("setName");
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        System.out.println("getAge");
        return age;
    }

    public String getSex(){
        System.out.println("getAddress");
        return sex;
    }

    public Properties getProperties() throws Exception {
        System.out.println("getProperties");
        Runtime.getRuntime().exec("open -a /System/Applications/Calculator.app");
        return properties;
    }
}

反序列化測試

import com.alibaba.fastjson.JSON;

public class Demo {
    public static void main(String[] args){
        String jsonstring ="{\"@type\":\"com.FastjsonDemo.Person\",\"age\":18,\"name\":\"lili\",\"address\":\"china\",\"properties\":{}}";
        //JSON.parseObject() 方法將 jsonstring 字符串解析并轉(zhuǎn)換為一個通用的 Object 對象
        Object obj = JSON.parseObject(jsonstring, Object.class);
        System.out.println(obj);
    }
}

測試結(jié)果

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代碼調(diào)試講解

我們在JSON.parseObject位置處打上斷點

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f7步入，進入到parseObject(String text, Class<T> clazz)方法中，text為要解析的JSON字符串；clazz為要轉(zhuǎn)換的目標(biāo)類型，Class<T>中的T為范型參數(shù)，表示要轉(zhuǎn)換成的具體類型。在這個方法的實現(xiàn)中，它再次調(diào)用自己，通過遞歸無限循環(huán)調(diào)用自身。

public static <T> T parseObject(String text, Class<T> clazz) {
    return parseObject(text, clazz);
}

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f7繼續(xù)步入，進入parseObject(String json, Class<T> clazz, Feature... features)方法，這里又是一個重載方法，接受了三個參數(shù)：一個JSON字符串json、目標(biāo)類型的Class<T>對象clazz和可選的特性（features）數(shù)組。在方法的實現(xiàn)中，它掉用了另一個重載的'parseObject'方法，將解析過程委托給它。這個新的重載方法接受了更多的參數(shù)，包括：ParserConfig對象、ParseProcess對象以及默認(rèn)的解析特性（DEFAULT_PARSER_FEATURE）。

public static <T> T parseObject(String json, Class<T> clazz, Feature... features) {
    return parseObject(json, clazz, ParserConfig.global, (ParseProcess)null, DEFAULT_PARSER_FEATURE, features);
}

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f7步入到 public static <T> T parseObject(String input, Type clazz, ParserConfig config, ParseProcess processor, int featureValues, Feature... features) {...}方法中

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我們詳細(xì)看一下這段代碼，目的是將輸入的input字符串解析為指定類型 'clazz' 的java對象。

public static <T> T parseObject(String input, Type clazz, ParserConfig config, ParseProcess processor, int featureValues, Feature... features) {
  	//input為{"@type":"com.FastjsonDemo.Person","age":18,"name":"lili","address":"china","properties":{}}
    if (input == null) {
        return null;
    } else {
      	//features為Feature[0]@497
        if (features != null) {
            Feature[] var6 = features;
          	//定義特性數(shù)組長度var7
            int var7 = features.length;

            for(int var8 = 0; var8 < var7; ++var8) {
              	//獲取當(dāng)前索引var8位置的特性對象，并將其復(fù)制給變量feature
                Feature feature = var6[var8];
              	//使用按位或操作符(|=)將當(dāng)前特性的掩碼(feature.mask)與featureValues進行按位或運算，并將結(jié)果重新賦值給featureValues
                featureValues |= feature.mask;
            }
        }
      	//創(chuàng)建一個DefaultJSONParser對象parser，用于解析JSON字符串。這個對象使用傳入的輸入字符串、配置對象config和特性值featureValues進行初始化。
        DefaultJSONParser parser = new DefaultJSONParser(input, config, featureValues);
      	//處理解析過程中的處理器processor，此時processor為null
        if (processor != null) {
            if (processor instanceof ExtraTypeProvider) {
                parser.getExtraTypeProviders().add((ExtraTypeProvider)processor);
            }

            if (processor instanceof ExtraProcessor) {
                parser.getExtraProcessors().add((ExtraProcessor)processor);
            }

            if (processor instanceof FieldTypeResolver) {
                parser.setFieldTypeResolver((FieldTypeResolver)processor);
            }
        }
      	//解析JSON字符串并得到解析結(jié)果對象
        T value = parser.parseObject(clazz, (Object)null);
      	//處理解析結(jié)果中的后續(xù)任務(wù)
        parser.handleResovleTask(value);
      	//關(guān)閉解析器
        parser.close();
      	//返回解析結(jié)果對象
        return value;
    }
}

跟著f8步過代碼

首先執(zhí)行循環(huán)

for(int var8 = 0; var8 < var7; ++var8) {
    Feature feature = var6[var8];
    featureValues |= feature.mask;
}

隨后跳轉(zhuǎn)創(chuàng)建DefaultJSONParser對象

DefaultJSONParser parser = new DefaultJSONParser(input, config, featureValues);

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繼續(xù)執(zhí)行processor的判斷，因為processor為空，跳過判斷

if (processor != null) {...}

隨后進行解析JSON字符串并得到解析結(jié)果對象

這里是使用解析器parser對JSON字符串進行解析，并將解析結(jié)果賦值給變量value。解析的目標(biāo)類型由參數(shù)clazz指定，該方法返回了一個泛型類型T的對象。

T value = parser.parseObject(clazz, (Object)null);

直接f8跳轉(zhuǎn)下一步，可以發(fā)現(xiàn)計算器被彈出來，造成命令執(zhí)行

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重點調(diào)試parser.parseObject(clazz, (Object)null)代碼

T value = parser.parseObject(clazz, (Object)null);

f7步入代碼

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public <T> T parseObject(Type type, Object fieldName) {
  	//獲取當(dāng)前JSON的token類型
    int token = this.lexer.token();
    if (token == 8) {//如果當(dāng)前token是JSON的null值（8代表null）
        this.lexer.nextToken();//跳過null值解析
        return null;
    } else {
        if (token == 4) {//如果當(dāng)前token是JSON的字符串值（4代表字符串）
            if (type == byte[].class) {//判斷期望類型是否為 'byte[]'
                byte[] bytes = this.lexer.bytesValue();//如果是，獲取字節(jié)數(shù)組值
                this.lexer.nextToken();//跳過字符串值的解析
                return bytes;//返回字節(jié)數(shù)組值
            }

            if (type == char[].class) {//判斷其我想是否為 'char[]'
                String strVal = this.lexer.stringVal();
                this.lexer.nextToken();
                return strVal.toCharArray();//將字符串轉(zhuǎn)換為字符數(shù)組并返回
            }
        }
      	//以上都不滿足，根據(jù)期望類型獲取相應(yīng)的'ObjectDeserializer'，并使用它來解析
        ObjectDeserializer derializer = this.config.getDeserializer(type);

        try {
            return derializer.deserialze(this, type, fieldName);//通過config（ParserConfig對象）獲取相應(yīng)類型的反序列化器，并調(diào)用deserialze方法進行解析。該方法會根據(jù)給定的JSON類型和字段名，將當(dāng)前解析器作為參數(shù)，返回解析后的Java對象。
        } catch (JSONException var6) {
            throw var6;
        } catch (Throwable var7) {
            throw new JSONException(var7.getMessage(), var7);
        }
    }
}

初始化token值為12

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不滿足if循環(huán)。會步入ObjectDeserializer derializer = this.config.getDeserializer(type);

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分析這段代碼實現(xiàn)細(xì)節(jié)

ObjectDeserializer derializer = this.config.getDeserializer(type);

f7步入，這段代碼是 'ParseConfig' 類中的 'getDeserializer(Type type)'方法，目的是根據(jù)給定的類型(Type)獲取相應(yīng)的反序列化器(ObjectDeserializer)。初始 derializers 為默認(rèn)值IdentityHashMap@659，derializer的值為null。隨后進行一個緩存類型的判斷：（1）如果類型type屬于 'Class' 類型，調(diào)用 getDeserializer(Class, Type)方法，傳入類型(Class)和類型(Type)進行處理；（2）如果類型(Type)是ParameterizedType類型，獲取原始類型(RawType)。隨后做了一個三元運算符判斷：如果原始類型是Class類型就調(diào)用getDeserializer(Class, Type)方法，對傳入原始類型(Class)和類型(Type)進行處理；否則就遞歸調(diào)用getDeserializer(Type)方法，對傳入原始類型(RawType)進行處理。（3）其他情況就返回默認(rèn)的反序列化器 'JavaObjectDeserializer.instance'。

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f7繼續(xù)步入后是一段基于身份比較hash映射的 'get' 方法

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最終獲取的derializer值為JavaObjectDeserializer@660

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返回反序列化器具體值：當(dāng)前對象DefaultJSONParser@542、類型type為Object對象、fieldName字段名為null、config屬性值為ParseConfig@540

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返回值的具體實現(xiàn)可以f7繼續(xù)步入查看

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底層是一個JSON解析器的 'parse' 方法，lexer的初始化默認(rèn)值為JSONScanner@655

public Object parse(Object fieldName) {
    JSONLexer lexer = this.lexer;
    switch(lexer.token()) {
    case 1:
    case 5:
    case 10:
    case 11:
    case 13:
    case 15:
    case 16:
    case 17:
    case 18:
    case 19:
    default:
        throw new JSONException("syntax error, " + lexer.info());
    case 2:
        Number intValue = lexer.integerValue();
        lexer.nextToken();
        return intValue;
    case 3:
        Object value = lexer.decimalValue(lexer.isEnabled(Feature.UseBigDecimal));
        lexer.nextToken();
        return value;
    case 4:
        String stringLiteral = lexer.stringVal();
        lexer.nextToken(16);
        if (lexer.isEnabled(Feature.AllowISO8601DateFormat)) {
            JSONScanner iso8601Lexer = new JSONScanner(stringLiteral);

            try {
                if (iso8601Lexer.scanISO8601DateIfMatch()) {
                    Date var11 = iso8601Lexer.getCalendar().getTime();
                    return var11;
                }
            } finally {
                iso8601Lexer.close();
            }
        }

        return stringLiteral;
    case 6:
        lexer.nextToken();
        return Boolean.TRUE;
    case 7:
        lexer.nextToken();
        return Boolean.FALSE;
    case 8:
        lexer.nextToken();
        return null;
    case 9:
        lexer.nextToken(18);
        if (lexer.token() != 18) {
            throw new JSONException("syntax error");
        }

        lexer.nextToken(10);
        this.accept(10);
        long time = lexer.integerValue().longValue();
        this.accept(2);
        this.accept(11);
        return new Date(time);
    case 12:
        JSONObject object = new JSONObject(lexer.isEnabled(Feature.OrderedField));
        return this.parseObject((Map)object, fieldName);
    case 14:
        JSONArray array = new JSONArray();
        this.parseArray((Collection)array, (Object)fieldName);
        if (lexer.isEnabled(Feature.UseObjectArray)) {
            return array.toArray();
        }

        return array;
    case 20:
        if (lexer.isBlankInput()) {
            return null;
        }

        throw new JSONException("unterminated json string, " + lexer.info());
    case 21:
        lexer.nextToken();
        HashSet<Object> set = new HashSet();
        this.parseArray((Collection)set, (Object)fieldName);
        return set;
    case 22:
        lexer.nextToken();
        TreeSet<Object> treeSet = new TreeSet();
        this.parseArray((Collection)treeSet, (Object)fieldName);
        return treeSet;
    case 23:
        lexer.nextToken();
        return null;
    }
}

f8步過，進入到case12。這里首先創(chuàng)建了一個新的JSONObject對象，并啟用了Feature.OrderedField特性（這個特性是用于指示是否保留JSON對象中字段的順序）；隨后調(diào)用了當(dāng)前對象的parseObject方法，將剛剛創(chuàng)建的object對象作為參數(shù)傳遞進去，并傳遞fileName作為另一個參數(shù)。

case 12:
    JSONObject object = new JSONObject(lexer.isEnabled(Feature.OrderedField));
    return this.parseObject((Map)object, fieldName);

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繼續(xù)f7步入，查看parseObject反序列化的具體實現(xiàn)

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底層對key做了個判斷

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繼續(xù)步過可以在底層發(fā)現(xiàn)從當(dāng)前對象的配置中獲取一個用于指定類 'clazz' 的反序列化器，這個clazz就是我們要反序列化的Person類。

ObjectDeserializer deserializer = this.config.getDeserializer(clazz);

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回到getDeserializer代碼的實現(xiàn)位置，這里我們重新帶入要反序列化的type（Person類）

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f8步過，依然是要從當(dāng)前對象的配置中獲取與指定類 'clazz'相關(guān)聯(lián)的反序列化器 ObjectDeserializer

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f8步過查看 thisObj = deserializer.deserialze(this, clazz, fieldName); 的具體實現(xiàn)

public <T> T deserialze(DefaultJSONParser parser, Type type, Object fieldName) {
        return this.deserialze(parser, type, fieldName, 0);
    }

public <T> T deserialze(DefaultJSONParser parser, Type type, Object fieldName, int features) {
        return this.deserialze(parser, type, fieldName, (Object)null, features);
    }

相當(dāng)于對Person類做一遍和Object類一樣的調(diào)試，這里的token值為16

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f8步過token=16的循環(huán)體

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繼續(xù)步過走到自增fieldIndex

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通過多次遞增，直到fileIndex為5

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......

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再看這段代碼，判斷當(dāng)前解析操作是否成功，只要解析成功即可彈出計算器

boolean match = this.parseField(parser, key, object, type, fieldValues);

仔細(xì)查看代碼的實現(xiàn)過程

public boolean parseField(DefaultJSONParser parser, String key, Object object, Type objectType, Map<String, Object> fieldValues) {
    //創(chuàng)建了一個JSONLexer對象，并將其初始化為 'parser'對象的 'lexer'屬性
		JSONLexer lexer = parser.lexer;
    //smartMatch方法用于根據(jù)提供的字段名key匹配對應(yīng)的字段解析器
		FieldDeserializer fieldDeserializer = this.smartMatch(key);
  	//創(chuàng)建一個mask的整型變量，并設(shè)置為 'Feature.SupportNonPublicField.mask'的值
    int mask = Feature.SupportNonPublicField.mask;
    if (fieldDeserializer == null && (parser.lexer.isEnabled(mask) || (this.beanInfo.parserFeatures & mask) != 0)) {
        if (this.extraFieldDeserializers == null) {
            ConcurrentHashMap extraFieldDeserializers = new ConcurrentHashMap(1, 0.75F, 1);
            Field[] fields = this.clazz.getDeclaredFields();
            Field[] var11 = fields;
            int var12 = fields.length;
          	//遍歷當(dāng)前類聲明的字段，對每個字段進行一下操作：（1）獲取字段名并檢查是否已存在對應(yīng)的字段解析器；（2）檢查字段的修飾符，判斷是否為非公共字段和非靜態(tài)字段；（3）如果滿足條件，則將字段添加到extraFieldDeserializers中。
            for(int var13 = 0; var13 < var12; ++var13) {
                Field field = var11[var13];
                String fieldName = field.getName();
                if (this.getFieldDeserializer(fieldName) == null) {
                    int fieldModifiers = field.getModifiers();
                    if ((fieldModifiers & 16) == 0 && (fieldModifiers & 8) == 0) {
                        extraFieldDeserializers.put(fieldName, field);
                    }
                }
            }

            this.extraFieldDeserializers = extraFieldDeserializers;
        }

        Object deserOrField = this.extraFieldDeserializers.get(key);
        if (deserOrField != null) {
            if (deserOrField instanceof FieldDeserializer) {
                fieldDeserializer = (FieldDeserializer)deserOrField;
            } else {
                Field field = (Field)deserOrField;
                field.setAccessible(true);
                FieldInfo fieldInfo = new FieldInfo(key, field.getDeclaringClass(), field.getType(), field.getGenericType(), field, 0, 0, 0);
                fieldDeserializer = new DefaultFieldDeserializer(parser.getConfig(), this.clazz, fieldInfo);
                this.extraFieldDeserializers.put(key, fieldDeserializer);
            }
        }
    }
  	//如果fieldDeserializer為空，繼續(xù)判斷：
    if (fieldDeserializer == null) {//如果lexer未啟用Feature.IgnoreNotMatch，拋出異常
        if (!lexer.isEnabled(Feature.IgnoreNotMatch)) {
            throw new JSONException("setter not found, class " + this.clazz.getName() + ", property " + key);
        } else {//否則調(diào)用'parser.parseExtra(object,key)'方法，將額外的字段解析給 object
            parser.parseExtra(object, key);
            return false;//false表示未成功解析字段
        }
    } else {//filedDeserializer不為空，通過下列方法將解析器移到字段值的冒號位置，并解析字段值
        lexer.nextTokenWithColon(((FieldDeserializer)fieldDeserializer).getFastMatchToken());
        ((FieldDeserializer)fieldDeserializer).parseField(parser, object, objectType, fieldValues);
        return true;//返回true表示成功解析
    }
}

此時fieldDeserializer不為空

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跟進 ((FieldDeserializer)fieldDeserializer).parseField(parser, object, objectType, fieldValues); 最后使用字段值的反序列化器從解析器中解析字段的值

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繼續(xù)步過，將解析得到的字段值 value 設(shè)置到目標(biāo)對象 object 的對應(yīng)字段上

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跟進setValue，可以清晰的看見通過反射調(diào)用了Person類的getProperties() throws Exception

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寫作感悟

調(diào)試的過程，底層其實就是先對Object進行反序列化，再對具體的Person類進行反序列化，中間有一些重復(fù)的過程，當(dāng)然底層有很多過程其實很難一個個去分析出來，重點一定要先自己先調(diào)試完，自己多走幾遍可能就知道它流程了。
這篇文章寫了大概得有四五天，其實調(diào)試什么的就是跟著代碼往下走，不會的代碼就查詢。這里就是給出了我在調(diào)試過程中遇到的情況，也是想告訴大家代碼審計、代碼調(diào)試就是一個耐心的活。

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源碼命令 Object