Spring框架的反序列化RCE漏洞分析与利用
在2021年初，Java反序列化漏洞引起广泛关注，研究人员不断探索其利用技巧。近期，安全研究员zerothoughts在Spring框架中发现了一个与Apache Commons Collection组件无关的反序列化漏洞，这促使我们深入探讨Spring框架中的序列化漏洞成因及利用方式。
**序列化基础**
Java对象的序列化是将对象状态转换为可存储或可传输的数据格式的过程。当对一个对象进行序列化时，会调用`java.io.ObjectOutputStream`的`writeObject(Object obj)`方法。相反，反序列化是将序列化的数据恢复为对象，此时会调用`java.io.ObjectInputStream`的`readObject()`方法。了解这些基础知识对于理解反序列化漏洞至关重要。
**RMI与JNDI**
RMI（Remote Method Invocation）是Java的一种远程方法调用技术，它支持JRMP（Java Remote Message Protocol）和CORBA两种接口实现。JNDI（Java Naming and Directory Interface）则提供了一种通用接口，用于访问各种命名和目录服务，如DNS、LDAP、RMI和CORBA对象服务等。
RMI与JNDI的关系在于，RMI注册的服务可以通过JNDI应用程序访问。当JNDI查询的目标是RMI协议时，如果lookup的对象是`Reference`类或其子类，可能会导致远程代码执行。`Reference`类有两个关键属性：`className`和`codebase url`。`className`指定远程调用的类名，而`codebase url`指示类的位置。如果RMI服务器的CLASSPATH中找不到远程调用的类，JNDI会尝试从`codebase url`加载。
**JNDI RCE漏洞**
JNDI RCE漏洞的触发条件是：在创建RMI服务时，我们可以设定`codebase url`，指定远程加载类的位置。如果JNDI应用加载的类中包含恶意代码，并且这个类的构造函数执行了恶意操作，那么在lookup过程中，RCE漏洞就会被触发。以下是一个简单的示例代码，展示了如何设置`codebase url`：
```java
Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(1999);
Reference reference = new Reference("ExportObject", "ExportObject", "http://127.0.0.1:8000/");
ReferenceWrapper referenceWrapper = new ReferenceWrapper(reference);
registry.bind("Object", referenceWrapper);
```
这段代码创建了一个RMI服务，指定了远程类`ExportObject`，其代码位于`http://127.0.0.1:8000/ExportObject.class`。
**Spring框架中的RCE**
Spring框架中的反序列化漏洞可能与JNDI RCE相关，因为Spring允许在某些组件中使用反序列化，比如`HandlerInstantiationInterceptor`。当恶意对象在Spring框架处理请求时被反序列化，如果能够控制`codebase url`，那么就可以注入恶意代码并触发RCE。
**漏洞利用**
利用此类漏洞通常需要攻击者能够控制目标系统的输入数据流，比如HTTP请求参数、SOAP消息或者特定的配置文件。一旦控制了输入，攻击者可以构造恶意序列化数据，利用Spring框架的反序列化机制触发RCE。
**防护措施**
为防止此类漏洞的利用，开发者应遵循以下最佳实践：
1. 更新到最新版本的Spring框架，以获取修复的安全补丁。
2. 限制JNDI查找的功能，避免从不受信任的源加载类。
3. 使用安全的序列化库，如JackSON或Gson，它们提供了更安全的反序列化选项。
4. 对所有输入数据进行验证和过滤，确保数据的合法性。
理解和防范Spring框架中的反序列化RCE漏洞需要深入理解Java序列化机制、RMI和JNDI的工作原理。保持系统更新、使用安全编程实践以及强化输入验证是防止这类漏洞的关键。
