Java静态方法load与文件写入组合利用技术分析

前言

本文主要分析Java中通过静态方法System.load()加载动态链接库与文件写入操作组合利用的技术。这种技术在反序列化漏洞利用中具有重要价值，特别是在Hessian反序列化等场景中，因为Hessian反序列化不需要类实现序列化接口，大大增加了利用面。

JNI与动态链接库基础

JNI概述

JNI(Java Native Interface)是Java提供的一种机制，允许Java程序调用C/C++编写的本地代码。这种调用不是直接执行可执行文件，而是通过动态链接库(DLL/SO)中封装的方法实现。

关键特点：

• 使用native关键字修饰的方法表示该方法由本地代码实现
• Java底层很多功能都是通过JNI实现的
• 在漏洞利用中，可以通过加载恶意动态链接库实现RCE

动态链接库创建

环境准备

1. 安装MinGW并配置环境变量
2. 执行mingw-get install gcc安装GCC编译器

创建DLL示例

1. 编写C代码文件（如evil.c）：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

void exec() {
    system("calc.exe");
}

2. 编译为DLL：

gcc -shared -o evil.dll evil.c

System.load方法分析

System类概述

System类是Java中与系统交互的重要类，提供静态方法和属性用于：

• 输入输出处理
• 获取系统信息
• 管理程序运行

load方法分析

System.load()是一个静态方法，用于加载动态链接库：

public static void load(String filename) {
    Runtime.getRuntime().load0(Reflection.getCallerClass(), filename);
}

关键点：

1. 必须传入绝对路径，否则抛出异常
2. 最终调用load0方法（0结尾表示是本地方法）
3. 通过ClassLoader.loadLibrary加载库

加载流程

1. System.load(String filename)
2. 调用Runtime.load0(Class<?> fromClass, String filename)
3. 调用ClassLoader.loadLibrary(Class<?> fromClass, File file)
4. 在loadLibrary0中实例化NativeLibrary对象并调用其load方法

文件写入方法

Java中可用于写入文件的方法很多，常见的有：

1. JavaUtils.writeBytesToFilename
2. Files.write
3. 各种输出流(FileOutputStream等)

示例代码：

import org.apache.commons.io.IOUtils;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Paths;

public class FileWriter {
    public static void writeFile(String path, byte[] content) throws Exception {
        Files.write(Paths.get(path), content);
        // 或使用：IOUtils.write(content, new FileOutputStream(path));
    }
}

组合利用技术

利用场景

1. Hessian反序列化漏洞
2. 表达式注入(如SpEL)
3. 其他能够触发静态方法调用的场景

利用步骤

1. 准备恶意DLL文件内容
2. 通过文件写入方法将DLL写入目标系统临时目录
3. 调用System.load加载写入的DLL

示例Payload

// 1. 写入DLL文件
String tempDir = System.getProperty("java.io.tmpdir");
String dllPath = tempDir + "/evil.dll";
byte[] evilDll = getEvilDllBytes(); // 获取恶意DLL的字节数组

JavaUtils.writeBytesToFilename(dllPath, evilDll);

// 2. 加载DLL
System.load(dllPath);

防御措施

1. 限制反序列化操作
2. 禁止加载非可信的动态链接库
3. 对文件写入操作进行严格权限控制
4. 使用安全管理器限制敏感操作

扩展应用

这种技术也可以应用于：

1. SpEL表达式注入中调用静态方法
2. 其他能够触发静态方法调用的漏洞场景
3. 结合其他漏洞链实现更复杂的攻击

总结

Java静态方法System.load()与文件写入的组合利用是一种有效的RCE技术，特别适用于Hessian等不需要序列化接口的反序列化场景。理解这种技术的原理和实现方式，有助于更好地防御相关攻击。