初探java安全之反射(1)

pankas

发布于 2022-10-08 08:46:03

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发布于 2022-10-08 08:46:03

初探java安全之反射(1)

前言

上次和亮去接了个渗透的比赛，结果我还是啥都不会，当时意识到现在大多数的网站的后端都基本上是 java 和 go了，想 php 的基本上比较少了，php 在以后肯定会没落的，java不想 php 那样简单易用且灵活，所以很有必要系统性的学习一下java安全。

初探java反射

Java安全可以从反序列化漏洞开始说起，反序列化漏洞⼜可以从反射开始说起。反射是⼤多数语⾔⾥都必不可少的组成部分，对象可以通过反射获取他的类，类可以通过反射拿到所有⽅法（包括私有），拿到的⽅法可以调⽤，总之通过“反射”，我们可以将Java这种静态语⾔附加上动态特性。

java反射这块学校的教科书上并没有，我是参考这篇学习的 https://www.cainiaojc.com/java/java-reflection.html

什么是java反射

Java中有一个名为Class的类，该类在运行时保留有关对象和类的所有信息。

Class对象描述了特定类的属性。该对象用于执行反射。

反射机制允许程序在执行期借助于 ReflectionAPI 取得任何类的内部信息（比如成员变量、构造器、成员方法等等），并能操作对象的属性及方法。加载完类后，在堆中就产⽣了⼀个Class类型的对象（⼀个类只有⼀个Class对象），这个对象包含了类的完整结构信息。通过这个对象得到类的结构。

利用反射机制可以使 java 这样的编译型语言更加灵活起来

Java反射机制可以完成：

在运⾏时判断任意⼀个对象所属的类
在运⾏时构造任意⼀个类的对象
在运⾏时得到任意⼀个类所具有的成员变量和⽅法
在运⾏时调⽤任意⼀个对象的成员变量和⽅法
⽣成动态代理

反射相关的主要类如下：

1、Java.lang.Class:代表⼀个类，Class对象表示某个类加载后在堆中的对象
2、Java.lang.reflect.Method:代表类的⽅法
3、Java.lang.reflect.Field:代表类的成员变量
4、Java.lang.reflect.Constructor:代表类的构造⽅法

反射要用到的一些方法

参考 https://www.cainiaojc.com/java/java-reflection.html

获得名为 Class 的类的对象

使用 forName() 方法

forName() 接受字符串参数（类的名称）并返回Class对象。返回的对象引用字符串指定的类。例如，

Class Dog {  }
Class c1 = Class.forName("Dog"); //获得名为Dog的Class对象

使用getClass()方法

getClass() 方法使用特定类的对象来创建新的对象Class。例如，

Dog d1 = new Dog();
Class c1 = d1.getClass();

使用.class

java 的每个类中默认会创建一个名为 class 的属性，该属性就是该类的 Class 对象

我们还可以使用 .class 扩展名创建Class对象。例如，

Class c1 = Dog.class;   //使用   类名.class   获得Class对象

创建Class对象后，我们可以使用这些对象执行反射。

获取接口

若一个类实现了某个接口，可以使用 Class 的 getInterfaces() 方法来获取。此方法返回一个接口数组。

Class obj = d1.getClass();//获得class对象 
Class[] objInterface = obj.getInterfaces();//获得接口

获取父类和访问修饰符

类 Class 的方法 getSuperclass() 可用于获取有关特定类的父类的信息。

而且，Class提供了一种 getModifier() 方法，该方法以整数形式返回class的修饰符。

Class obj = d1.getClass();
//以整数形式获取Dog的访问修饰符
int modifier = obj.getModifiers();
//获取Dog的父类
Class superClass = obj.getSuperclass();

获取字段(属性)

我们可以使用 Field 类提供的各种方法检查和修改类的不同字段。

getFields() -> Field 返回该类及其父类的所有公共字段
getDeclaredFields() -> Field[] 返回类的所有字段
getModifier() -> int 以整数形式返回字段的修饰符
set(Object, value) -> void 使用指定的值设置字段的值（注意是 Object，是个对象实列）
get(Object) -> Object 获取字段的值（注意是 Object）
setAccessible(boolean) -> void 使私有字段可访问

注意：如果我们知道字段名称，则可以使用

getField(“fieldName”) -> Field 从类返回名称为 fieldName 的公共字段。
getDeclaredField(“fieldName”) -> Field 从类返回名称为 fieldName 的字段。（若获得的是私有字段，则要在使用之前设置 setAccessible(true)）

例如有

class Dog {
  public String type;
}

访问公共字段

 Dog d1 = new Dog();
//创建Class对象
Class obj = d1.getClass();
//操纵Dog类的公共字段type
Field field1 = obj.getField("type");
//设置字段的值，第一个参数是对象实例
field1.set(d1, "labrador");
//通过转换成字符串来获取字段的值，第一个参数是对象实例
String typeValue = (String)field1.get(d1);
//获取类型的访问修饰符
int mod1 = field1.getModifiers();
String modifier1 = Modifier.toString(mod1);

访问私有字段

设有

class Dog {
 private String color;
}

 Dog d1 = new Dog();
//创建类Class对象
Class obj = d1.getClass();

//访问私有字段
Field field2 = obj.getDeclaredField("color");

//使私有字段可访问
field2.setAccessible(true);
//设置color值(注意第一个参数为对象实例)
field2.set(d1, "brown");
// get the value of type converting in String
String colorValue = (String)field2.get(d1);
//获取color的访问修饰符
int mod2 = field2.getModifiers();
String modifier2 = Modifier.toString(mod2);

获取方法

像字段一样，我们可以使用 Method 类提供的各种方法来检查类的不同方法。

getMethods() -> Method[] 返回该类及其超类的所有公共方法
getDeclaredMethod() -> Method[] 返回该类的所有方法
getName() -> String 返回方法的名称
getModifiers() -> int 以整数形式返回方法的访问修饰符
getReturnType() -> Class<?> 返回方法的返回类型

class Dog {
   public void display() {
      System.out.println("I am a dog.");
   }

   protected void eat() {
      System.out.println("I eat dog food.");
   }

   private void makeSound() {
      System.out.println("Bark Bark");
   }

}

class ReflectionDemo {
   public static void main(String[] args) {
      try {
          Dog d1 = new Dog();

          //创建一个Class对象
          Class obj = d1.getClass();
          
          //使用getDeclaredMethod()获取所有方法
          Method[] methods = obj.getDeclaredMethods();

          //获取方法的名称
          for(Method m : methods) {
               
             System.out.println("方法名称： " + m.getName());
              
             //获取方法的访问修饰符
             int modifier = m.getModifiers();
             System.out.println("修饰符： " + Modifier.toString(modifier));
              
             //获取方法的返回类型
             System.out.println("Return Types: " + m.getReturnType());
             System.out.println(" ");
          }
       }
       catch(Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }
   }
}

实例化对象与执行函数

newInstance() 实例化类对象的方法，位于 Class 类中 (只能无参构造)

Class clsd = Class.forName("Dog");
Dog dog = (Dog) clsd.newInstance();//通过反射实例化一个对象
dog.display();

invoke 执行函数的方法，位于 Method 类中

//执行Dog中的display方法
public class Invo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        execute("Dog", "display");
    }
    public static void execute(String className, String methodName) throws Exception {
        Class clazz = Class.forName(className);
        clazz.getMethod(methodName).invoke(clazz.newInstance());
    }
}
class Dog {

    public void display() {
        System.out.println("I am a dog.");
    }
}

重点方法

获取类的方法 foName
实例化类对象的方法 newInstance
获取函数的方法 getMethod
执行函数的方法 invoke

基本上，这几个方包揽了Java安全里各种和反射有关的Payload。

public void execute(String className, String methodName) throws Exception {
     Class clazz = Class.forName(className);
     clazz.getMethod(methodName).invoke(clazz.newInstance());
}

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。

原始发表：2022-10-07，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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