Java反序列化数据绕WAF之延时分块传输

安全开发, 绕WAF

0x01 背景

chunked-coding-converter在0.2.1以及之前版本是不支持对二进制数据进行分块的。这个问题实验室的darkr4y师傅今年3月份的时候就已经反馈了多次，由于懒癌在身一直没有更新。直到我自己遇到一个站点，反序列化带大量脏数据没有绕成功，于是又想起了分块传输。花了一点时间让插件支持了二进制数据，然而这样依然被拦截了！

直接分块传输被WAF拦截

这也在意料之中，分块传输被公开已经有两年之久，很多WAF已经支持检测。那有没有办法让这个姿势重振往日雄风呢？

0x02 延时分块

通过测试，发现WAF一般是如下应对分块传输的。

  1. 发现数据包是分块传输，启动分块传输线程进行接收
  2. 分块传输线程不断接收客户端传来的分块，直到接收到0\r\n\r\n
  3. 将所有分块合并，并检测合并之后的内容。

当时和darkr4y师傅交流时，我们曾做过一个设想，在上一块传输完成后，sleep一段时间，再发送下一块。 目的是在2阶段延长WAF分块传输线程的等待时间，消耗WAF性能。这时有没有可能WAF为自身性能和为业务让步考虑，而放弃等待所有分块发送完呢？ 。这次正好遇到适合的环境来验证一下想法。

延时分块传输绕WAF流程

当然了，我们块与块之间发送的间隔时间必须要小于后端中间件的post timeout,Tomcat默认是20s,weblogic是30s。

0x03 编码实现

为了加大WAF的识别难度，我们可以考虑以下3点。

  1. 延时时间随机化
  2. 分块长度随机化
  3. 垃圾注释内容与长度随机化[可选]

首先我们需要对原始request header进行处理。需要把Content-Length删除，分块传输不需要发送body长度，然后加上Transfer-Encoding: chunked头。

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headers.remove("Content-Length");
headers.put("Transfer-Encoding","chunked");

其实调用HttpURLConnection.setChunkedStreamingMode(int chunkedLen)就可以实现分块发包。不过这个接口只能设置固定分块长度，而且无法直接控制分块时间间隔。于是我打算用socket来模拟发送http/https分块传输包，这样要灵活的多。以下是实现的简化代码。

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// 1.连接目标服务器
Socket socket = socket.connect(new InetSocketAddress(host, port));
OutputStream osw = socket.getOutputStream();

// 2.发送request header
osw.write(reqHeader);
osw.flush();

// 3.随机分块和随机延时发送request body
ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(reqBody);
byte[] buffer = new byte[Util.getRandom(minChunkedLen,maxChunkedLen)];
while (byteArrayInputStream.read(buffer) != -1){
        // 3.1发送分块长度
        final String chunkedLen = Util.decimalToHex(buffer.length) + "\r\n";
        osw.write(chunkedLen.getBytes());
        chunkeInfoEntity.setChunkedLen(buffer.length);
        osw.flush();

        // 3.2发送分块内容
        byte[] chunked = Transfer.joinByteArray(buffer, "\r\n".getBytes());
        osw.write(chunked);
        osw.flush();
        
        // 3.3延时
        int sleeptime = Util.getRandom(minSleepTime,maxSleepTime);
        Thread.sleep(sleeptime);
    
        buffer = new byte[Util.getRandom(minChunkedLen,maxChunkedLen)]; // 获取新的buffer长度
}

// 4.发送完毕
osw.write("0\r\n\r\n".getBytes());
osw.flush();
byte[] result = readFullHttpResponse(socket.getInputStream());

为了方便日后使用，我给chunked-coding-converter插件添加了sleep chunked sender，并添加很多细节功能，比如预估分块数量范围和延时范围，显示每一块发送的内容，长度，延时时间以及发送状态等等。

这里我直接使用最新版本，将被拦截的数据分成218块，共延时1分46秒发送，最终成功绕过WAF。

延时分块传输成功绕过WAF

0x04 一些零碎

最后列一点边边角角的东西，当餐后”甜点“，需要请自取。

  1. 只有HTTP/1.1支持分块传输
  2. POST包都支持分块，不局限仅仅于反序列化和上传包
  3. Transfer-Encoding: chunked大小写不敏感