JAVA與Android 世界級序列化危機與應對方案

JAVA序列化危機

Apache Commons Collection 中的反序列化漏洞在 2016 年撼動了整個Java 生態系統，也影響到了 70 餘個其他的 Java 庫，甚至還讓 PayPal 的服務器遭受影響。
OWASP組織將“不安全的反序列化”列爲2017年10項最嚴重的Web 應用程序安全風險榜的第8位。

Android 反序列化漏洞 CVE-2014-7911

Android <5.0系統中，可以利用ObjectInputStream未校驗是否可反序列化的漏洞，惡意傳入不可序列化對象將產生類型混淆，成員變量被當成指針向system_server進程注入代碼，由於system_server擁有system權限，從而使得注入的代碼以system權限執行。

序列化代理模式

由於使用序列化在整個行業的巨大風險，在java取消或使用新的替代品之前，最好對序列化行爲進行代理，可以阻止僞字節流***和內部域盜用***，避免造成重大損失。

java的隱藏方法

隱藏方法介紹：
readObject()和writeObject()，可以自定義序列化傳輸過程，例如在前後添加自定義內容，或者直接修改返回結果；可以在readObject添加保護性代碼，校驗是否真實結果。

writeReplace()：實際序列化的對象將是作爲writeReplace方法返回值的對象，而且序列化過程的依據是實際被序列化對象的序列化實現。

readResolve()：在類中有多個實例時，可以通過該方法去決定反序列化後的結果。

在Serializable接口定義中並無這些方法，實際是ObjectOutputStream使用了反射來尋找是否聲明瞭這些隱藏方法再進行調用。

使用隱藏方法實現序列化代理模式

參照Effective Java序列化代理模式如下：

public class Interval implements Serializable {
    private final Date start;
    private final Date end;

    public Interval(Date start, Date end) {
        this.start = new Date(start.getTime());
        this.end = new Date(end.getTime());
        if (this.start.compareTo(this.end) > 0)
            throw new IllegalArgumentException(start + " after " + end);
    }


//提供序列化方法
    private Object writeReplace() {
    return new SerializationProxy(this);
    }

//禁止反序列化外圍類
private void readObject(ObjectInputStream ois) throws InvalidObjectException {
    throw new InvalidObjectException("Proxy required!");
}

    public Date getStart() {return new Date(start.getTime());}
    public Date getEnd() {return new Date(end.getTime());}

    @Override
    public String toString() {
        return "Interval{" + "start=" + start + ", end=" + end + '}';
    }

    private static class SerializationProxy implements Serializable {
        private static final long serivalVersionUID = 213214124141L;
        private final Date start;
        private final Date end;

        SerializationProxy(Interval interval) {
            this.start = interval.start;
            this.end = interval.end;
        }
//轉回外圍類
private Object readResolve() {
    return new Interval(start, end);
}
    }
}

注意應用場景和使用的缺陷

1 擴展性差，需要同步修改實例對象和代理對象。
2 如果直接使用代理類，無法調用對象方法，需要轉換成實際類使用。
3 安全但開銷更大。