Java反序列化漏洞原理解析（案例未完善后续补充）

2024-10-12 11:50:09

序列化与反序列化

序列化用途：方便于对象在网络中的传输和存储

java的反序列化

序列化就是将对象转换为流，利于储存和传输的格式

反序列化与序列化相反，将流转换为对象

例如：json序列化、XML序列化、二进制序列化、SOAP序列化

序列化：java.io.ObjectOutputStream 类中的 writeObject()

该方法把对象序列化，将字节序列写到一个目标输出流中（.ser扩展名）
反序列化：java.io.ObjectInputStream 类中的 readObject()

从输入流中读取字节序列，再将其反序列化为对象

实现Serializable和Externalizable接口的类的对象才能被序列化。

漏洞危害

导致代码执行、文件操作、执行数据库操作等不可控后果

漏洞原理

如果Java应用对用户输入，即不可信数据做了反序列化处理，那么攻击者可以通过构造恶意输入，让反序列化产生非预期的对象，非预期的对象在产生过程中就有可能带来任意代码执行。

漏洞发现

存在于 WebLogic、WebSphere、JBoss、Jenkins、OpenNMS 等等

HTTP请求中的参数，cookies以及Parameters。
RMI协议，被广泛使用的RMI协议完全基于序列化
JMX 同样用于处理序列化对象
自定义协议用来接收与发送原始的java对象

漏洞挖掘

确定反序列化输入点
首先应找出readObject方法调用，在找到之后进行下一步的注入操作。一般可以通过以下方法进行查找：
1. 源码审计：寻找可以利用的“靶点”，即确定调用反序列化函数readObject的调用地点。
2. 对该应用进行网络行为抓包，寻找序列化数据，如wireshark,tcpdump等
  
  黑盒流量分析（可能面试）
  
  在Java反序列化传送的包中，一般有两种传送方式，在TCP报文中，一般二进制流方式传输，在HTTP报文中，则大多以base64传输。因而在流量中有一些特征：
  
  （1）TCP：必有aced0005，这个16进制流基本上也意味者java反序列化的开始；
  
  （2）HTTP：必有rO0AB，其实这就是aced0005的base64编码的结果；
  
  以上意味着存在Java反序列化，可尝试构造payload进行攻击。
  
  黑盒java的RMI
  
  RMI是java的一种远程对象（类）调用的服务端，默认于1099端口，基予socket通信，该通信实现远程调用完全基于序列化以及反序列化。
  
  白盒代码审计
  
  （1）观察实现了Serializable接口的类是否存在问题。
  
  （2）观察重写了readObject方法的函数逻辑是否存在问题。
再考察应用的Class Path中是否包含Apache Commons Collections库
生成反序列化的payload
提交我们的payload数据

漏洞防御

类的白名单校验机制：

实际上原理很简单，就是对所有传入的反序列化对象，在反序列化过程开始前，对类型名称做一个检查，不符合白名单的类不进行反序列化操作。很显然，这个白名单肯定是不存在Runtime的。
禁止JVM执行外部命令Runtime.exec

这个措施可以通过扩展 SecurityManager 可以实现。

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