JAVA反序列化漏洞基础原理

1.1 什么是序列化和反序列化？

Java序列化是指把Java对象转换为字节序列的过程；

Java反序列化是指把字节序列恢复为Java对象的过程；

1.2 为什么要序列化

对象不只是存储在内存中，它还需要在传输网络中进行传输，并且保存起来之后下次再加载出来，这时候就需要序列化技术。

Java的序列化技术就是把对象转换成一串由二进制字节组成的数组，然后将这二进制数据保存在磁盘或传输网络。而后需要用到这对象时，磁盘或者网络接收者可以通过反序列化得到此对象，达到对象持久化的目的。

1.3 ObjectOutputStream 与 ObjectInputStream类

1.3.1 ObjectOutputStream类

java.io.ObjectOutputStream 类，将Java对象的原始数据类型写出到文件,实现对象的持久存储。

序列化操作

一个对象要想序列化，必须满足两个条件:

该类必须实现 java.io.Serializable 接口， Serializable 是一个标记接口，不实现此接口的类将不会使任

何状态序列化或反序列化，会抛出 NotSerializableException 。
该类的所有属性必须是可序列化的。如果有一个属性不需要可序列化的，则该属性必须注明是瞬态的，使用

transient 关键字修饰。

示例：

Employee.java

public class Employee implements java.io.Serializable{

    public String name;

    public String address;

    public transient int age; // transient瞬态修饰成员,不会被序列化

    public void addressCheck() {

        System.out.println("Address check : " + name + " ‐‐ " + address);

    //此处省略tostring等方法

    }

}

SerializeDemo.java

public class SerializeDemo {

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        Employee e = new Employee();

        e.name = "zhangsan";

        e.age = 20;

        e.address = "shenzhen";

            // 1.创建序列化流

            ObjectOutputStream outputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("employee.txt"));

            // 2.写出对象

            outputStream.writeObject(e);

            // 3.释放资源

            outputStream.close();

    }

}

将Employee对象写入到了employee.txt文件中

开头的AC ED 00 05为序列化内容的特征

1.3.2 ObjectInputStream类

如果能找到一个对象的class文件，我们可以进行反序列化操作，调用 ObjectInputStream 读取对象的方法：

public class DeserializeDemo {

    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {

        // 1.创建反序列化流

        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("employee.txt");

        ObjectInputStream inputStream = new ObjectInputStream(fileInputStream);

        // 2.使用ObjectInputStream中的readObject读取一个对象

        Object o = inputStream.readObject();

        // 3.释放资源

        inputStream.close();

        System.out.println(o);

    }

}

打印结果：

反序列化操作就是从二进制文件中提取对象

1.3 反序列化漏洞的基本原理

在Java反序列化中，会调用被反序列化的readObject方法，当readObject方法被重写不当时产生漏洞

public class demon {

    public static void main(String args[]) throws Exception{

        //序列化

        //定义myObj对象

        MyObject myObj = new MyObject();

        myObj.name = "hi";

        //创建一个包含对象进行反序列化信息的”object”数据文件

        ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object"));

        //writeObject()方法将myObj对象写入object文件

        os.writeObject(myObj);

        os.close();

        //反序列化

        //从文件中反序列化obj对象

        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object"));

        //恢复对象

        MyObject objectFromDisk = (MyObject)ois.readObject();

        System.out.println(objectFromDisk.name);

        ois.close();

    }

    static class MyObject implements Serializable {

        public String name;

        //重写readObject()方法

        private void readObject(java.io.ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException{

            //执行默认的readObject()方法

            in.defaultReadObject();

            //执行打开计算器程序命令

            Runtime.getRuntime().exec("calc.exe");

        }

    }

}

此处重写了readObject方法，执行了 Runtime.getRuntime().exec()

defaultReadObject方法为ObjectInputStream中执行readObject后的默认执行方法

运行流程：

myObj对象序列化进object文件
从object反序列化对象
调用readObject方法
执行Runtime.getRuntime().exec("calc.exe");