2020/11/2日更新了一版，补充了一下readNonProxyDesc中的一些细节
目前。网上关于CVE-2015-4852漏洞的资料很多，但是针对CVE-2015-4852漏洞如何修复，修复补丁又是如何生效的却少之又少；而CVE-2016-0638、CVE-2016-3510这两个漏洞又是如何绕过CVE-2015-4852补丁的，则只是在介绍Weblogic系列漏洞时被一句话带过。
CVE-2015-4852、CVE-2016-0638以及CVE-2016-3510，这三个漏洞有着极其相似的地方，其本质就是利用了Weblogic反序列化机制，而官方在修复CVE-2015-4852时，也并未对这个机制进行调整，而仅仅是在此基础上增加了一个关卡：黑名单。
因此，在彻底搞清楚Weblogic反序列化漏洞的原理以及如何修复这个问题之前，很有必要弄清楚Weblogic处理流量中的java反序列化数据的流程。只有清楚了这一点，才能很好的理解如下几个问题：
CVE-2015-4852是如何产生的以及后续是如何修复的？
修复CVE-2015-4852，为何要在resolveClass:108,InboundMsgAbbrev\$ServerChannelInputStream (weblogic.rjvm)处添加黑名单？
CVE-2016-0638、CVE-2016-3510是如何绕过修复？二者的绕过方式有何相同与不同？
Weblogic 反序列化攻击时序
为了搞清楚CVE-2015-4852、CVE-2016-0638、CVE-2016-3510中的种种疑团，我们需要首先来弄明白一些原理性的东西，我们先从Weblogic
反序列化攻击时序入手，看看Weblogic是如何从流量中将序列化字节码进行反序列化。
首先贴出一张Weblogic 反序列化攻击时序图
这张图是从我的好朋友廖新喜大佬博客扒下来的，也欢迎大家去读一读他的关于java漏洞的分析文章：
上图为一张完整的Weblogic反序列化攻击时序图，庞大而且繁杂，不如我们将其拆分开，首先说说Weblogic如何从流量数据取出序列化数据并获取其类对象的过程。
从流量数据到Class对象
首先我们来看一张图：
Weblogic通过7001端口，获取到流量中T3协议的java反序列化数据。从上图中readObject开始，经过流程中的一步步的加工，并最终于上图流程终点处的resolveProxyClass或resolveClass处将流量中的代理类/类类型的字节流转变为了对应的Class对象。
首先我们可以发现：在ObjectInputStream (java.io)中的readClassDesc方法处，存在着分叉点，导致了序列化流量流向了两个不同的分支：其中一些流量流向了readProxyDesc并最终采用resolveProxyClass获取类对象，而另一些则流向了readNonProxyDesc并最终使用resolveClass获取类对象。
readClassDesc是什么？
从上文来看，流量数据经过readClassDesc并驶入了不同的处理分支。
首先来看一下readClassDesc方法的官方注释：“readClassDesc方法读入并返回（可能为null）类描述符。将passHandle设置为类描述符的已分配句柄。”
如果想理解官方注释的含义，需要扩充一些java序列化的知识：
java序列化数据在流量传输，并不是随随便便杂乱无章的，序列化数据的格式是要遵循序列化流协议。
序列化流协议定义了字节流中传输的对象的基本结构。该协议定义了对象的每个属性：其类，其字段以及写入的数据，以及以后由类特定的方法读取的数据。
字节流中对象的表示可以用一定的语法格式来描述。对于空对象，新对象，类，数组，字符串和对流中已有对象的反向引用，都有特殊的表示形式。比如说在字节流中传递的序列化数据中，字符串有字符串类型的特定格式、对象有对象类型的特定格式、类结构有着类结构。而TC_STRING、TC_OBJECT、TC_CLASSDESC则是他们的描述符，他们标识了接下来这段字节流中的数据是什么类型格式的
以TC_CLASSDESC为例，TC_CLASSDESC在流量中的值是(byte)0x72，在序列化流协议中，当这个值出现后，代表接下来的数据将开始一段Class的描述(DESC=description)，即TC_CLASSDESC描述符(byte)0x72后面的字节流数据为Class类型。通过这些描述符，程序可以正确的解析流量中的序列化数据。
如果对这部分感兴趣，可以参照oracle文档：
https://www.oracle.com/security-alerts/cpuoct2020traditional.html
readClassDesc的功能很简单：读入字节流，通过读取字节流中的描述符来确定字节流中传递数据的类型，并交给对应的方法进行处理。
接下来我们看看readClassDesc的实现
private ObjectStreamClass readClassDesc(boolean unshared)
throws IOException
{
byte tc = bin.peekByte();
switch (tc) {
case TC_NULL:
return (ObjectStreamClass) readNull();
case TC_REFERENCE:
return (ObjectStreamClass) readHandle(unshared);
case TC_PROXYCLASSDESC:
return readProxyDesc(unshared);
case TC_CLASSDESC:
return readNonProxyDesc(unshared);
default:
throw new StreamCorruptedException(
String.format("invalid type code: %02X", tc));
}
}
从readClassDesc方法的实现可见，readClassDesc中switch语句有5个分支（TC_NULL、TC_REFERENCE、TC_PROXYCLASSDESC、TC_CLASSDESC、default）。
TC_NULL描述符表示空对象引用
TC_REFERENCE描述符表示引用已写入流的对象
TC_PROXYCLASSDESC是新的代理类描述符
TC_CLASSDESC是新的类描述符那么我们为什么在上文流程图里只画出了其中两处分支（TC_PROXYCLASSDESC、TC_CLASSDESC）呢？
我们先来看看Weblogic反序列化漏洞成的原理：Weblogic反序列化漏洞是由于通过流量中传入的恶意类而未得到合理的过滤，最终被反序列化而形成。
从原理上来看，是weblogic对流量中序列化后的类对象处理时出现的问题。
基于这一点，我们应重点关注程序是如何从流量中获取并处理类类型数据的流程。
TC_PROXYCLASSDESC与TC_CLASSDESC描述符标识了流量中代理类与类这两种类型的数据，因此我们重点关注TC_PROXYCLASSDESC与TC_CLASSDESC这两处分支，这也是上文流程图里只有这两处分支的原因。
当readClassDesc从字节流中读取到TC_CLASSDESC描述符，说明此处程序此时要处理的字节流为普通类，程序接下来会调用readNonProxyDesc方法对这段字节流进行解析。
在readNonProxyDesc方法中，程序会从该段序列化流中获取类的序列化描述符ObjectStreamClass（类序列化描述符ObjectStreamClass，其本质是对Class类的包装，可以想象成一个字典，里面记录了类序列化时的一些信息，包括字段的描述信息和serialVersionUID 和需要序列化的字段fields，以便在反序列化时拿出来使用）。随后该类的序列化描述符被传递给resolveClass方法，resolveClass方法从该类的序列化描述符中获取对应的Class对象。
当readClassDesc从字节流中读取到TC_PROXYCLASSDESC描述符时，说明此处程序此时要处理的字节流为动态代理类，程序接下来会调用readProxyDesc方法进行处理，过程与上文一致，不再复述。
我们以此处传入的字节流为普通类为例，接下来看看resolveClass是如何将类的序列化描述符加工成该类的Class对象
位于weblogic/rjvm/InboundMsgAbbrev.class中的resolveClass方法
protected Class resolveClass(ObjectStreamClass var1) throws ClassNotFoundException, IOException {
Class var2 = super.resolveClass(var1);
if (var2 == null) {
throw new ClassNotFoundException("super.resolveClass returns null.");
} else {
ObjectStreamClass var3 = ObjectStreamClass.lookup(var2);
if (var3 != null && var3.getSerialVersionUID() != var1.getSerialVersionUID()) {
throw new ClassNotFoundException("different serialVersionUID. local: " + var3.getSerialVersionUID() + " remote: " + var1.getSerialVersionUID());
} else {
return var2;
}
}
}
程序通过Class var2 = super.resolveClass(var1); 从ObjectStreamClass var1中获取到对应的类对象，并赋值给var2，最终通过执行return var2，将var1序列化描述符所对应的Class对象返回
我们以熟悉的CVE-2015-4852利用链为例，动态调试一下resolveClass方法
可见resolveClass方法成功从序列化描述符中获取到”sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler”类对象，并将其返回
到目前为止，我们已经搞明白了weblogic如何将流量中的类字节流转变为对应的Class对象。以上这部分知识，有助于我们理解Weblogic官方的修复方案。而接下来我们要谈论的是在Weblogic获得到Class对象后要做的事情，通过对这部分流程的理解，将会帮助你很轻松的理解为什么CVE-2015-4852、CVE-2016-0638、CVE-2016-3510的poc是如何奏效的。
从Class对象到代码执行
通过上文的介绍可知，程序通过resolveClass获取Class对象，在resolveClass方法将获取到的Class对象返回后，上一级的readNonProxyDesc在接收到resolveClass方法返回值后，连同之前从流量中获取类的序列化描述符ObjectStreamClass一并，初始化并构建一个新的ObjectStreamClass，这个流程如下：
关键部分代码如下
private ObjectStreamClass readNonProxyDesc(boolean unshared)
throws IOException
{
...
ObjectStreamClass desc = new ObjectStreamClass();
...
ObjectStreamClass readDesc = null;
...
readDesc = readClassDescriptor();
...
Class cl = null;
...
if ((cl = resolveClass(readDesc)) == null) {
resolveEx = new ClassNotFoundException("null class");
}
...
desc.initNonProxy(readDesc, cl, resolveEx, readClassDesc(false));
...
return desc;
}
结合流程图与代码来看，readNonProxyDesc方法中主要做了如下这些事情
1、通过readClassDescriptor()方法从流量中获取序列化类的ObjectStreamClass并赋值给readDesc变量
2、将readDesc传入resolveClass，获取该类的Class对象并赋值给cl变量
3、将该类的ObjectStreamClass与Class对象传入initNonProxy方法，初始化一个ObjectStreamClass并赋值给desc变量
4、将desc变量返回
readNonProxyDesc方法中返回的ObjectStreamClass类型的desc变量，将会传递给readClassDesc，进而被readClassDesc传递给readOrdinaryObject
readOrdinaryObject、readClassDesc与readNonProxyDesc的调用关系如下：
readOrdinaryObject中调用readClassDesc:
private Object readOrdinaryObject(boolean unshared)
throws IOException
{
...
ObjectStreamClass desc = readClassDesc(false);
...
readClassDesc中调用readNonProxyDesc:
private ObjectStreamClass readClassDesc(boolean unshared)
throws IOException
{
byte tc = bin.peekByte();
switch (tc) {
...
case TC_CLASSDESC:
return readNonProxyDesc(unshared);
因此，当readNonProxyDesc中ObjectStreamClass类型的desc变量返回后，途径readClassDesc方法的最终传递给readOrdinaryObject中的desc变量
接下来看看readOrdinaryObject方法中部分片段
ObjectStreamClass desc = readClassDesc(false);
...
obj = desc.isInstantiable() ? desc.newInstance() : null;
...
if (desc.isExternalizable()) {
readExternalData((Externalizable) obj, desc);
} else {
readSerialData(obj, desc);
}
handles.finish(passHandle);
if (obj != null &&
handles.lookupException(passHandle) == null &&
desc.hasReadResolveMethod())
{
Object rep = desc.invokeReadResolve(obj);
上述代码中的第一行：
ObjectStreamClass desc = readClassDesc(false);
代码中由readClassDesc(false)执行得到的desc，即是readNonProxyDesc中获取并返回的ObjectStreamClass类型的desc
obj = desc.isInstantiable() ? desc.newInstance() : null;
代码中接下来的条件分支，即是在获取了ObjectStreamClass类型的desc后，readOrdinaryObject接着尝试调用类对象中的readObject、readResolve、readExternal等方法。
关于readObject、readResolve、readExternal等方法的调用，将其整理成流程图，有助于对其更好的理解，流程图如下：
在Weblogic从流量中的序列化类字节段通过readClassDesc-readNonProxyDesc-resolveClass获取到普通类序列化数据的类对象后，程序依次尝试调用类对象中的readObject、readResolve、readExternal等方法。
在这里提前透露下，CVE-2015-4852、CVE-2016-0638、CVE-2016-3510这三个漏洞，所利用的恰好依次是恶意类”sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler”中的readObject、”weblogic.jms.common.StreamMessageImpl”中的readExternal、以及”weblogic.corba.utils.MarshalledObject”中的readResolve方法
试想一下这个场景：在没有任何防护或防护不当的时候，攻击者通过流量中传入恶意类的序列化数据，weblogic将流量中的序列化数据还原为其对应的Class对象，并尝试执行恶意类中的readObject、readResolve、readExternal等方法。这就是CVE-2015-4852、CVE-2016-0638、CVE-2016-3510漏洞的核心。
CVE-2015-4852
在分析过流程之后，这个漏洞呼之欲出。简单来说，在CVE-2015-4852漏洞爆发之前，weblogic对流量中的序列化数据没有任何的校验，长驱直入的恶意数据最终被还原出其Class对象，并被Weblogic调用了其Class对象中的readObject方法，结合CVE-2015-4852细节来说就是：
精心构造的ChainedTransformer恶意链（以下简称恶意数据）
将构造好的恶意数据包裹在AnnotationInvocationHandler类的memberValues变量中
在流量中构造并传入上述制作好的AnnotationInvocationHandler类的序列化数据
Weblogic获取AnnotationInvocationHandler类的Class对象
Weblogic尝试调用AnnotationInvocationHandler类的readObject方法
AnnotationInvocationHandler类中readObject中存在一些有助于漏洞利用的操作（AnnotationInvocationHandler的readObject方法中对其memberValues的每一项调用了setValue方法进而调用了checkSetValue）
恶意数据存放在memberValues中伺机而动。恶意数据的原理我们就不细说了，简单来说就是，当恶意数据的checkSetValue被触发，就能造成命令执行
等到readObject方法对memberValues的每一项调用setValue方法执行时，setValue方法会进而调用并触发恶意数据的checkSetValue，造成命令执行
Weblogic的防护机制
CVE-2015-4852这个漏洞利用出现之后，官方对Weblogic进行了一些改造，增加了一些安全防护。至于怎么防护，说起来很简单，以普通类为例，见下图：
resolveClass方法的作用是从类序列化描述符获取类的Class对象，在resolveClass中增加一个检查，检查一下该类的序列化描述符中记录的类名是否在黑名单上，如果在黑名单上，直接抛出错误，不允许获取恶意的类的Class对象。这样以来，恶意类连生成Class对象的机会都没有，更何况要执行恶意类中的
readObject、readResolve、readExternal呢。
我们看一下具体是怎么实现的，见下图：
可见更新之后多出了一个if条件分支，通过isBlackListed校验传入的类名用来处理代理类的resolveProxyClass也是一样的方式，不再复述。
从整体上来看，检查模块主要在下图红框里
在修复过后，CVE-2015-4852已经不能成功利用了：CVE-2015-4852所使用到的AnnotationInvocationHandler在黑名单中，会直接报错而不能获取其Class对象，更不能执行其中的readObject。
CVE-2016-0638
这个漏洞主要是找到了个黑名单之外的类"weblogic.jms.common.StreamMessageImpl"
简单来说，由于黑名单的限制，CVE-2015-4852利用链没法直接使用，这个漏洞像是整了个套娃，给CVE-2015-4852装进去了。
为什么使用StreamMessageImpl这个类呢？其实原理也很简单。StreamMessageImpl类中的readExternal方法可以接收序列化数据作为参数，而当StreamMessageImpl类的readExternal执行时，会反序列化传入的参数并执行该参数反序列化后对应类的readObject方法。我们动态调试一下，见下图
如果我们把序列化后的CVE-2015-4852利用链序列化之后丢进readExternal呢？
当我们给上图StreamMessageImpl类的readExternal中传入序列化后的CVE-2015-4852利用链，在readExternal被执行时，会将CVE-2015-4852利用链数据反序列化，并在上图864行处调用其readObject方法，也就是AnnotationInvocationHandler的readObject方法
好了，AnnotationInvocationHandler的readObject方法被调用了，CVE-2015-4852复活了。
但是StreamMessageImpl类的readExternal要怎么被执行呢?别忘了上文分析的Weblogic反序列化流程，在获取到StreamMessageImpl类的Class对象后，程序可不止调用其readObject方法，还会尝试调用readExternal的。
CVE-2016-3510
这个漏洞与上一个几乎一致，也是做了个套娃给CVE-2015-4852利用链装进去了，从而绕过了黑名单限制。
这次找到的是weblogic.corba.utils.MarshalledObject
首先看一下这个类的构造方法
public MarshalledObject(Object var1) throws IOException {
if (var1 == null) {
this.hash = 13;
} else {
ByteArrayOutputStream var2 = new ByteArrayOutputStream();
MarshalledObject.MarshalledObjectOutputStream var3 = new MarshalledObject.MarshalledObjectOutputStream(var2);
var3.writeObject(var1);
var3.flush();
this.objBytes = var2.toByteArray();
int var4 = 0;
for(int var5 = 0; var5 < this.objBytes.length; ++var5) {
var4 = 31 * var4 + this.objBytes[var5];
}
this.hash = var4;
}
}
可以发现，这个类的构造方法接收一个Object类型的参数var1，然后将传入的Object参数序列化后转换为byte数组的形式赋值给this.objBytes
我们接下来看看MarshalledObject的readResolve方法
public Object readResolve() throws IOException, ClassNotFoundException, ObjectStreamException {
if (this.objBytes == null) {
return null;
} else {
ByteArrayInputStream var1 = new ByteArrayInputStream(this.objBytes);
ObjectInputStream var2 = new ObjectInputStream(var1);
Object var3 = var2.readObject();
var2.close();
return var3;
}
}
可见，MarshalledObject的readResolve方法将this.objBytes反序列化，并执行其readObject。this.objBytes可以由MarshalledObject构造方法中传入的var参数控制
这样以来，将CVE-2015-4852利用链传入MarshalledObject构造方法中，将MarshalledObject序列化后，则可以将CVE-2015-4852利用链保存在其this.objBytes变量中。当weblogic将构造好的MarshalledObject反序列化时，weblogic将尝试调用MarshalledObject的readResolve方法时，CVE-2015-4852利用链被执行
如果对如何构造的poc细节不是很清楚，可以参照这个链接
总结
Weblogic的前三个反序列化漏洞并不复杂，但是对其的研究和分析是有一定的方式的，仅仅从单一的漏洞分析入手，很容易看不懂，反而把漏洞弄得复杂化。在了解了漏洞流程之后，再回头来看，这几个漏洞的原理便呼之欲出。
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