wJa (D&S&I)AST javaWeb应用程序漏洞分析工具

发布时间:2022-01-13 04:19:26 作者:Potato 阅读量:2854

Part1 wJa

wJa是一款结合DAST、SAST、IAST的综合性应用程序安全分析工具,支持对java web程序的安全性进行分析,含有反编译,代码审计,调试jar包,代理追踪等用于分析软件安全的功能。

1 wJa的工作原理

本片文章将会用几个示例来讲解如何使用wJa进行软件安全性分析

2 cheetah脚本语言

为了能够让SAST更加的附有灵活性,wJa引入了cheetah脚本语言来应对复杂的代码场景,cheetah是一门基于java开发的专门针对渗透测试的脚本解析语言,如果想要完全掌握wJa的使用,灵活地进行代码审计,可以通过https://github.com/Wker666/Demo进行cheetah脚本语言的学习。

3 wJa使用

需求环境:JDK 1.8

通过使用 java -jar wJa.jar启动wJa,启动之后会要求选择指定分析的jar包程序,这里我们选择wJa自带的测试靶场进行分析。

wJa UI介绍

菜单栏目

File:保存当前的cheetah脚本

script:运行/停止当前cheetah脚本

左边栏目

Decompile:反编译文件结构

cheetahLangue:cheetah自带的支持库函数信息和当前工作区的cheetah脚本

中间栏目

Decompile:jar包中通过class反编译的java代码

CheetahLangue:cheetah脚本代码

DebugJar:jar文件调试

Web:简易浏览器

wJa反编译的代码比较

可以看到虽然与源代码不是完全相同,但是在语义上时没有区别的,反编译的代码一般来讲是不能直接运行的,但是作为分析是完全足够的。

wJa调试jar包

在选择wJa的启动之后,wJa将会自动启动jar包,并且注入agent和attach到jar包进程上,所以wJa提供了追踪真实调用链和调试jar包的功能。

转到DebugJar栏目,可以看到如下内容:

右下方是jar包的输出信息,可以看到jar包的操作信息

例如想要调试 org.joychou.controller.SQLI中的 jdbc_sqli_vul方法,就需要将 org/joychou/controller/SQLI jdbc_sqli_vul填入class和method中,点击get method content按钮,下方就会显示对应的代码信息:

在每一条代码前方都有一个编号,这一个编号实际上对应的是这条语句执行完时的字节码偏移,可以通过这个来给代码下断,例如我想要停在 sql = new StringBuilder().append("select * from users where username = '").append(username).append("'").toString();这条语句(并没有开始执行),那么就需要在ID中输入54,因为运行完54时候就要开始执行这条语句了,这时候我们通过浏览器访问对应的接口页面。

这里需要注意需要开启mysql,SQL注入部分需要数据库支持,建表的sql语句在create_db.sql中。

这时候可以看到调试信息:

第一行信息是当前运行到的字节码偏移,下面就是变量信息,下面就可以单步步过一步步调试。

Agent方法的IAST跟踪

通过调用: StartRecordFun StopRecordFun方法进行起始和结束的跟踪。

StartRecordFun
无参数
返回值:无
StopRecordFun
参数1:要查询的起始类名+方法名
返回值:执行流数组

需要注意的是不能注入所有的类,因为SpringBoot启动类不能注入,注入的话运行速度太慢了,所以需要在 config/agent_exclude.txt指定不注入的类起始字符,例如:org/springframework

4 案例1:扫描SQL注入

根据三元组原理,首先需要找到入口点,而入口点则是类的方法,可是并不是所有类都是SpringBoot的类,这时候就需要扫描存在指定注解的类,wJa自带了扫描的方法:

function 
getSpringAnnotationValue(
an){
 anSize = GetArrayNum(an);
 i =  0;
 flag =  0;
  while(i < anSize){
   if(GetAnnotationName(an[i]) ==  "org/springframework/web/bind/annotation/RequestMapping"){
   allValue = GetAnnotationArgListValue(an[i], "value");
    return allValue[ 0];
  }
   if(GetAnnotationName(an[i]) ==  "org/springframework/web/bind/annotation/GetMapping"){
   allValue = GetAnnotationArgListValue(an[i], "value");
    return allValue[ 0];
  }
   if(GetAnnotationName(an[i]) ==  "org/springframework/web/bind/annotation/PostMapping"){
   allValue = GetAnnotationArgListValue(an[i], "value");
    return allValue[ 0];
  }
   if(GetAnnotationName(an[i]) ==  "org/springframework/web/bind/annotation/RequestParam"){
   allValue = GetAnnotationArgSingValue(an[i], "value");
    return allValue;
  }
   if(GetAnnotationName(an[i]) ==  "org/springframework/web/bind/annotation/RestController"){
   flag =  1;
  }
  i = ToInt(i +  1);
 }
  if(flag ==  1){
   return  "/";
 }
  return  "";
}

function  GetAllSpringApiClasses( ){
 array res;
 allClass = GetAllClassName();
 size = GetArrayNum(allClass);
 i =  0;
  while(i < size){
  an = GetClassAnnotation(allClass[i]);
  p = getSpringAnnotationValue(an);
   if(p !=  ""){
   ArrayAddEle(res,allClass[i]);
  }
  i = ToInt(i +  1);
 }
  return res;
}

具体代码是通过支持库函数得到所有的类,对所有的类判断注解是否存在Spring接口,如果存在则添加,最终以数组的方式返回所有满足接口要求的类。

有了类之后就需要遍历所有的方法。

function 
SQLTrack(
className){
 an = GetClassAnnotation(className);
 classPath = baseUrl.getSpringAnnotationValue(an);
 methods = GetAllMethodName(className);
 size = GetArrayNum(methods);
 i =  0;
  while(i < size){
  argCnt = GetMethodArgCnt(className,methods[i]);
  j =  0;
   while(j < argCnt){
    if(methods[i] !=  "<init>"){trackSQL(className,methods[i],classPath,j);}
   j = ToInt(j+ 1);
  }
  i = ToInt(i+ 1);
 }
  return  0;
}

SQLTrack方法通过传入className来进行SQL注入的追踪,遍历所有的类方法调用 trackSQL函数进行判断是否存在漏洞。

function 
trackSQL(
className,methodName,url,argIndex){
 array allNode;
 allNode = TrackVarIntoFun(className,methodName,argIndex, "java/sql/Statement", "executeQuery", 0, 1);
 size = GetArrayNum(allNode);
  if(ToInt(size -1) <  0){ return  0;}
 i =  0;
 print(methodName. ":SQL注入 白盒测试调用链跟踪:");
 cc =  7;
 cs =  1;
  while(i < size){
  sentence = GetJavaSentence(allNode[i]);
  noSan = filter(sentence,GetTrackName(allNode[i]));
   if(noSan ==  0){cc =  5;cs =  5;}
   if(i == ToInt((size -1))){
    if(cc !=  5){cs =  2;cc =  3;}
  } else{}
   if(noSan ==  0){
   printcolor( "[-]", 6);printcolor( "想办法绕过此类:", 4);
  } else{
   printcolor( "[+]", 1);
  }
  printcolor(GetClassName(GetNodeClassName(allNode[i])). "   ",cc);
  printcolor(sentence.StrRN(),cs);
  i = ToInt(i+ 1);
 }
  if(cc !=  5){
  printcolor( "白盒测试发现此调用链可能存在漏洞,生成测试链接进行黑盒测试".StrRN(), 7);
  an = GetClassMethodAnnotation(className,methodName);
   var argName;
   try{
   arg_an = GetClassMethodArgAnnotation(className,methodName, 0);
   argName = getSpringAnnotationValue(arg_an);
  } catch(){
   argName = GetClassMethodArgName(className,methodName, 0);
  }
   if(argName !=  ""){
   api = url.getSpringAnnotationValue(an). "?".argName. "=Wker";
   StartRecordFun();
    if(judgeSQLI(api) ==  1){
    printcolor( "[+]生成测试链接:".api. "   测试存在SQL注入漏洞!".StrRN(), 3);
   } else{
    printcolor( "[-]生成测试链接:".api. "   测试不存在SQL注入漏洞!请自行测试。".StrRN(), 5);
   }
   print( "IAST真实调用链:",StopRecordFun(className. ".".methodName));
  } else{
   printcolor( "测试链接生成失败,error:未找到参数入口!".StrRN(), 5);
  }
 }
 
  return  0;
}

TrackVarIntoFun方法是支持库函数:

参数1:起始类
参数2:起始方法
参数3:起始方法参数下标
参数4:目标方法的类
参数5:目标方法
参数6:目标方法的参数下标
参数7:0:一直跟踪1:只跟踪到sink
返回值:执行流node数组

通过传入入口点和污点聚集点来判断是否存在直连,并且返回执行流的所有节点,返回的节点是一个对象,可以通过对应的函数获取相对信息。

node节点可以获得的信息:

  1. 当前node节点的类+方法
  2. 当前追踪的变量
  3. 执行的java代码

如果存在调用的话那么就将调用链进行打印,并且判断路径中是否存在过滤函数。

过滤函数判断使用正则即可,需要传入的是java代码和当前追踪的变量:

#define filter1=
String.valueOf(.*?
#define filter2=Integer.valueOf(.*?
#define filter3=Long.valueOf(.*?

function  filter( sentence,trackName){
 ap = trackName. ".*?)";
 a = StrRe(sentence,filter1.ap);
  if(GetArrayNum(a) !=  0){ return  0;}
 a = StrRe(sentence,filter2.ap);
  if(GetArrayNum(a) !=  0){ return  0;}
 a = StrRe(sentence,filter3.ap);
  if(GetArrayNum(a) !=  0){ return  0;}
  return  1;
}

后期会提供更加标准的规则。

如果不存在过滤函数则进入黑盒检测,这里通过注解拼接得到真正的测试连接,调用 judgeSQLI方法判断此链接,通过or判断是否存在SQL注入:

function 
judgeSQLI(
api){
 res = HttpGet(api,cookie);
 res1 = HttpGet(api. "%27%20or%201=1--+",cookie);
  if(GetStrLength(res1[ 0]) != GetStrLength(res[ 0])){
  res2 = HttpGet(api. "%27%20or%202=1--+",cookie);
   if(GetStrLength(res2[ 0]) == GetStrLength(res[ 0])){
    return  1;
  }
 }
  return  0;
}

最终看一下打印的信息。

可以看到最终成功打印出存在SQL注入的调用链并且黑盒测试存在漏洞。

细心的朋友可能发现这里面存在一条真实IAST调用链,这个是通过java agent注入得到的真实调用,可以看到确实进入了SQLI的危险函数。

5 案例2:获取危险库

靶场已经了解的差不多了,那么就进入实战操作,这里用到的实战项目是华夏ERP:https://github.com/jishenghua/jshERP。

需要启动mysql和redis,并且进行简单的配置,这里就不赘述,可以根据项目github的readme进行操作。

同样的打开jar包。

wJa自带了一个检查危险库的方法,是通过扫描pom.xml导入的库判断是会否存在危险的库,源代码不贴了,运行结果:

可以看到存在危险的fastjson和log4j组件。

6 案例3:fastjson检测

与SQLI检测唯一的不同就是sink的函数是不同的,并且检测方法也是不同的。

sink函数fastjson的parseObject方法,所以应该这样子改变: TrackVarIntoFun(className,methodName,argIndex,"com/alibaba/fastjson/JSONObject","parseObject",0,1);

对于fastjson的检测最好借助dnslog,所以需要写一个dnslog的工具包:

function 
getDnsLogDomain(
){
    SetGlobalValue( "dnslogCookie", "User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/50.0.2661.87 Safari/537.36".StrRN(). "Cookie: PHPSESSID=wJa;");
    res = HttpGet( "http://www.dnslog.cn/getdomain.php?t=0.02695357778962082",dnslogCookie);
    dns = StrSplit(res[ 0],StrRN());
     return dns[ 0];
}
function  getDnsLogRecord( ){
    res = HttpGet( "http://www.dnslog.cn/getrecords.php?t=0.29442376629799494",dnslogCookie);
    rec = StrSplit(res[ 0],StrRN());
     return rec[ 0];
}

通过获得dns域名,然后通过 java.net.Inet4Address访问对应的dns查看回显判断是否真实存在反序列化漏洞。

function 
judgeFastjson(
api){
 domain = getDnsLogDomain();
 res1 = HttpGet(api. "%7B%22%40type%22%3A%22java.net.Inet4Address%22%2C%22val%22%3A%22".domain. "%22%7D",cookie);
 Sleep( 1000);
  if(getDnsLogRecord() !=  "[]"){
   return  1;
 }
  return  0;
}

最终执行脚本发现存在对应的调用链:

发现有一条完整并且黑盒测试正常的调用链,下面也有测试不存在的,并且也检查到了存在过滤函数的。

通过这样子的测试可以挖取到所有的调用链,存在过滤函数或者测试失败的可以debug分析一下看看是否存在bypass的方法。

7 案例4:mybatis类型的SQLI

与普通的SQLI注入不同,这一个sink函数并不是固定的,而是通过xml文件进行动态设置的,这里也能体现出wJa的灵活性,可以灵活的应对不同的复杂场景。

获取所有映射的xml文件名称

function 
GetConfigeFileMap(
path){
    ap = GetFileContent(path);
    allPro = StrSplit(ap,StrRN());
    i =  0;
    size = GetArrayNum(allPro);
    res = GetHashMap();
     while(i < size){
        cur = allPro[i];
        index = StrFindStr(cur, "=", 0);
         if(index ==  "-1"){
         i = ToInt(i+ 1);
          continue;
        }
        key = StrSubString(cur, 0,index);
        value = StrSubString(cur,ToInt(index+ 1),GetStrLength(cur));
        SetHashMapValue(res,key,value);
        i = ToInt(i+ 1);
    }
     return res;
}
function  GetApplicationPro( ){
  return GetConfigeFileMap( "BOOT-INF/classes/application.properties");
}
function  getAllMapperXmlFileNames( ){
 pro = GetApplicationPro();
 v = GetHashMapValue(pro, "mybatis-plus.mapper-locations");
 index = StrFindStr(v, ":", 0);
 path = StrSubString(v,ToInt(index+ 1),GetStrLength(v));
  return MatchesFileName(GetFilePath(path));
}

通过 application.properties中的 mybatis-plus.mapper-locations属性得到文件夹,再通过 MatchesFileName支持库函数得到所有的xml文件。

解析xml文件得到SQL类和方法

得到xml文件之后进行解析

function 
getClassMethodName(
root){
 array res;
 childs = GetElementChilds(root);
 childSize = GetArrayNum(childs);
 i =  0;
  while(i < childSize){
   if(GetElementName(childs[i]) ==  "select"){
   attributes = GetElementAttributes(childs[i]);
   attributeSize = GetArrayNum(attributes);
   j =  0;
    while(j < attributeSize){
     if(GetAttributeName(attributes[j]) ==  "id"){
     ArrayAddEle(res,GetAttributeText(attributes[j]));
    }
    j = ToInt(j +  1);
   }
  }
  i = ToInt(i +  1);
 }
  return res;
}
function  getClassName( root){
 attributes = GetElementAttributes(root);
 attributeSize = GetArrayNum(attributes);
 j =  0;
  while(j < attributeSize){
   if(GetAttributeName(attributes[j]) ==  "namespace"){
    return GetAttributeText(attributes[j]);
  }
  j = ToInt(j +  1);
 }
  return  "";
}

通过传入的xml root(这个可以通过xml类支持库函数得到),namespace属性是类名,这里只截取select的方法,获取对应的id就是对应的方法名,最终可以得到所有的类名和方法名。

获取到所有的mybatis方法之后就需要带入之前的SQLI中,需要动态设置sink:

function 
MybatisSQLTrack(
className){
    an = GetClassAnnotation(className);
    classPath = baseUrl.getSpringAnnotationValue(an);
    methods = GetAllMethodName(className);
    size = GetArrayNum(methods);
    mybatisXmls = getAllMapperXmlFileNames();
    xmlSize = GetArrayNum(mybatisXmls);
    xmlIndex =  0;
     while(xmlIndex < xmlSize){
        root = GetXMLRoot(GetFileContent(mybatisXmls[xmlIndex]));
        mybatisClassName = StrReplace(getClassName(root), "\.", "/");
        mybatisMethodNames = getClassMethodName(root);
        mybatisMethodNameSize = GetArrayNum(mybatisMethodNames);
        mybatisMethodIndex =  0;
         while(mybatisMethodIndex < mybatisMethodNameSize){
            curMybatisMethodName = mybatisMethodNames[mybatisMethodIndex];
             //mybatis注入
            i =  0;
             while(i < size){
                argCnt = GetMethodArgCnt(className,methods[i]);
                j =  0;
                 while(j < argCnt){
                     if(methods[i] !=  "<init>"){
                        trackMybatisSQL(className,methods[i],classPath,j,mybatisClassName,curMybatisMethodName);
                    }
                    j = ToInt(j+ 1);
                }
                i = ToInt(i+ 1);
            }
            mybatisMethodIndex = ToInt(mybatisMethodIndex +  1);
        }
        xmlIndex = ToInt(xmlIndex +  1);
    }
  return  0;
}

逻辑相对也是比较简单的,与之前不同的是需要动态传入sink类和方法,执行查看结果:

最终可以打印出所有调用链。

8 目前自带的漏洞检测脚本

虽然写了不少,但是还是需要根据所应对的场景自己进行修改。

9 wJa的一些细节

wJa实现了流式算法,可以追踪包括map在内的变量跳转,并且会根据java的实现类和子类进行跳转扫描,保证所有调用链的完全扫描。

10 wJa Link

https://github.com/Wker666/wJa

如果存在错误或者bug,请在issue中提出,Wker将在两天内修复!

hxd写了这么多,给个Star吧Thanks♪(・ω・)ノ


Potato

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