不安全的资源序列化漏洞与防护（实战进阶篇）

1. 漏洞描述
资源序列化漏洞源于应用程序对序列化数据缺乏安全控制，攻击者通过篡改序列化数据可触发远程代码执行、权限提升等风险。与常规反序列化漏洞不同，资源序列化漏洞更聚焦于业务场景中的序列化对象（如购物车、会话状态、配置对象）被恶意篡改后的连锁攻击。

2. 漏洞形成原理

• 业务序列化场景：应用将用户可接触的业务对象（如订单、用户配置）序列化为JSON/XML/二进制格式存储或传输
• 缺失完整性校验：未对序列化数据签名或加密，允许攻击者篡改内容
• 过度依赖客户端数据：直接使用客户端反序列化后的对象执行业务逻辑
• 类型混淆攻击：篡改序列化数据中的类型标记，诱导应用错误实例化类

3. 攻击示例分析
以电商订单序列化场景为例：

// 正常序列化订单数据
{
  "orderType": "com.app.Order",
  "items": [{"sku": "A001", "qty": 2}],
  "total": 40.0,
  "userRole": "customer"
}

攻击者篡改为：

{
  "orderType": "com.app.AdminOrder",  // 篡改类型
  "items": [{"sku": "A001", "qty": 1}],
  "total": 0.01,  // 篡改价格
  "userRole": "admin"  // 提升权限
}

4. 进阶攻击手法

• 类型置换攻击：利用多态特性将基类替换为恶意子类
• 数据注入攻击：在序列化数组中插入额外对象触发依赖注入
• 时间窗口攻击：在签名验证后但反序列化前篡改数据（条件竞争）

5. 防护方案详解
5.1 数据完整性校验

• 使用HMAC对序列化数据签名：

  String payload = serialize(order);
  String signature = HmacSHA256(payload, secretKey);
  String data = base64Encode(payload) + "." + base64Encode(signature);
  

• 反序列化前严格验证签名有效性

5.2 严格类型控制

• 采用白名单机制限制可反序列化的类：

  ObjectInputStream ois = new SafeObjectInputStream(inputStream);
  ois.addAllowedClass("com.app.Order", "com.app.Item");
  

• 禁用危险类型（如RuntimeException、ProcessBuilder）

5.3 上下文验证

• 反序列化后验证业务逻辑一致性：

  Order order = (Order) deserialize(data);
  if (!order.getUser().equals(currentUser)) {
      throw new AuthorizationException();
  }
  

5.4 架构级防护

• 使用不可变对象（Immutable Objects）存储核心业务数据
• 采用ID引用替代直接序列化对象（如只序列化订单ID而非完整订单）
• 实现深度拷贝避免原始对象被篡改

6. 安全开发实践

• 代码扫描工具检测危险序列化API（如Java的readObject）
• 在SDLC中强制要求序列化数据签名
• 对敏感业务对象实现自定义序列化逻辑（如加密敏感字段）

7. 应急响应措施

• 监控异常反序列化操作（如类型转换错误激增）
• 部署RASP拦截恶意序列化负载
• 定期轮换序列化签名密钥

通过结合密码学签名、类型白名单和业务逻辑验证的多层防护，可有效缓解资源序列化漏洞的风险。