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如何防止Java序列化中的安全漏洞？

2024-04-16 11:32:31 0浏览收藏

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防止 Java 序列化漏洞需要采取多管齐下的措施，包括：使用白名单限制可序列化的类。使用过滤器检查对象，验证签名或加密对象。禁用反序列化过程。隔离反序列化过程，在受控环境中执行。实施输入验证、使用安全编码实践，以及定期更新软件和依赖项来强化应用程序。

如何防止Java序列化中的安全漏洞？

如何防止 Java 序列化中的安全漏洞

Java 序列化是一种将对象转换为二进制格式以进行存储或传输的过程。此过程，如果不仔细设计，可能会带来严重的安全漏洞。本文将探讨这些漏洞的类型以及预防措施。

漏洞类型

Java 序列化漏洞主要有两种类型：

远程代码执行 (RCE)：攻击者可以利用序列化过程在受害者计算机上执行任意代码。
反序列化重播攻击：攻击者可以重放先前序列化的对象来触发未经授权的操作。

预防措施

防止 Java 序列化漏洞需要采用多管齐下的方法：

1. 使用白名单

使用白名单限制可以序列化的类，只允许可信类进行序列化。这可以减轻 RCE 漏洞的风险。

import java.io.Serializable;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class SerializableFilter implements SerializableFilter {

    private Set<String> allowedClasses = new HashSet<>();

    public SerializableFilter() {
        allowedClasses.add("com.example.user.User");
        allowedClasses.add("com.example.product.Product");
    }

    @Override
    public boolean accept(Class<?> clazz) {
        return allowedClasses.contains(clazz.getName());
    }

}

2. 使用过滤器

使用过滤器在序列化和反序列化过程中检查对象。过滤器可以验证对象的签名、加密对象或检查是否存在可疑属性。

import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.ObjectOutputStream.PutField;
import java.lang.reflect.Field;

public class SerializationFilter implements ObjectOutputFilter {

    @Override
    public ObjectOutputStream filter(ObjectOutputStream out) {
        return new ObjectOutputStream(out) {

            @Override
            protected PutField putFields() throws IOException {
                return new PutField() {

                    @Override
                    public void put(String name, Object value) throws IOException {
                        if (value instanceof SensitiveData) {
                            throw new SecurityException("Cannot serialize sensitive data");
                        }
                        super.put(name, value);
                    }
                    
                };
            }
            
        };
    }

}

3. 禁止反序列化

在可能的情况下，禁用反序列化过程。例如，可以禁用 Servlet 中的反序列化。

import javax.servlet.ServletContext;

public class ServletInitializer implements ServletContextListener {

    @Override
    public void contextInitialized(ServletContextEvent sce) {
        ServletContextListener.super.contextInitialized(sce);
        sce.getServletContext().setAttribute("org.apache.catalina.connector.RMI_SERVER", "disabled");
    }
    
}

4. 隔离反序列化

如果无法禁用反序列化，可以隔离反序列化过程，在受控环境中进行。例如，可以在单独的虚拟机或容器中执行反序列化。

5. 强化应用程序

除了特定的序列化安全措施，还可以通过强化应用程序来预防漏洞，包括：

实施输入验证。
使用安全编码实践。
定期更新软件和依赖项。

实战案例

考虑以下示例：

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;

public class VulnerableClass {

    private String name;

    public VulnerableClass(String name) {
        this.name = name;
    }

    public static void main(String[] args) {
        try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("malicious.ser");
             ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos)) {
            oos.writeObject(new VulnerableClass("attacker-controlled-data"));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
}

此代码示例创建一个 VulnerableClass 对象，其中包含攻击者控制的数据。该对象被序列化到文件恶意.ser。攻击者可以使用经过修改的 RCE 漏洞攻击利用此数据在受害者计算机上执行任意代码。

通过应用上述预防措施，我们可以抵御此类漏洞。例如，我们可以使用白名单仅允许 VulnerableClass 的受信任版本进行序列化。