Java安全小白的入门心得 - 初见RMI协议

admin 2022年9月29日22:43:29代码审计评论16 views8075字阅读26分55秒阅读模式

Java安全小白的入门心得 - 初见RMI协议

本文为看雪论坛优秀文章

看雪论坛作者ID:1manity


RMI 协议的全称为 Remote Method Invocation (远程方法调用)协议。


RMI 应用程序通常包含两个独立的程序,一个服务器和一个客户端。典型的服务器程序会创建一些远程对象,使对这些对象的引用可访问,并等待客户端调用这些对象上的方法。典型的客户端程序获取对服务器上一个或多个远程对象的远程引用,然后调用它们上的方法。RMI 提供了服务器和客户端通信和来回传递信息的机制。这样的应用程序有时被称为分布式对象应用程序。


首先,实现一个最基本的RMI服务。


一个RMI由三部分组成:

RMI RegistryRMI ServerRMI Client

其中,Registry的生成包含于RMI Server中。


RMIServer

import java.rmi.Naming;import java.rmi.Remote;import java.rmi.RemoteException;import java.rmi.registry.LocateRegistry;import java.rmi.registry.Registry;import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;public class RMIServer {    public interface IRemoteHelloWorld extends Remote {        public String hello() throws RemoteException;    }    public class RemoteHelloWorld extends UnicastRemoteObject implements IRemoteHelloWorld {        protected RemoteHelloWorld() throws RemoteException {            super();        }        public String hello() throws RemoteException {            System.out.println("call from");            return "Hello world";        }    }    private void start() throws Exception {        RemoteHelloWorld h = new RemoteHelloWorld();        LocateRegistry.createRegistry(1099);        Naming.rebind("rmi://127.0.0.1:1099/Hello", h);    }    public static void main(String[] args) throws Exception {        new RMIServer().start();    }}


⼀个RMI Server分为三部分:


① ⼀个继承了 java.rmi.Remote 的接⼝,其中定义我们要远程调⽤的函数,⽐如这⾥的 hello()。


② ⼀个实现了此接⼝的类。


③ ⼀个主类,⽤来创建Registry,并将上⾯的类实例化后绑定到⼀个地址。这就是我们所谓的Server了。


RMIClient

import java.rmi.Naming;import java.rmi.NotBoundException;import java.rmi.RemoteException; public class TrainMain {    public static void main(String[] args) throws Exception {        RMIServer.IRemoteHelloWorld hello = (RMIServer.IRemoteHelloWorld)                Naming.lookup("rmi://10.253.132.182:1099/Hello");        String ret = hello.hello();        System.out.println( ret);    }}


rmi协议,格式为:rmi://host:port/Object


这里的host为127.0.0.1或者cmd命令行ipconfig命令中查询到的本机地址。

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这里有一点小疑问,host使用上面两个,即192.168.220.1和192.168.83.1都可以达成同样的效果。这是VMware给本机建立的虚拟网卡,同样能够让rmi协议定位到本机。但是有一个比较奇怪的点,我打开wareshark抓包抓不到Client与Registry和Server的TCP与rmi包。只有在输错host时能够抓到tcp retransmission包。


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修改host做了上述实验,先运行RMIServer,再运行RMIClient,这里我运行了3次,效果如下:

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远程调用RMI测试


相信刚刚接触到rmi的同学都会有这样一个疑问,既然rmi叫Remote Method Invocation (远程方法调用)协议,那么我们能不能在云服务器上搭建RMIServer再本地远程调用方法呢。这里我就来试试:

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在云服务器上编写以上代码。

javac RMIServer.javajava RMIServer


产生报错:

Error: Could not find or load main class RMIServer


搜索得可能是环境变量有问题。

打开 /etc/profile #关于java环境变量的配置,网上很多文章都是jdk8及以前。而我所使用的是jdk11,与之前的版本有所不同#这是我的jar包路径。。这里又有个小问题,jdk11以后不会自带jre文件夹,需要自己生成# 在JAVA_HOME目录执行以下命令生成jre# binjlink.exe --module-path jmods --add-modules java.desktop --output jre# 其中并不包含传统的tool.jar, dt.jar包,也不需要配置相关环境,只用像下面这样 #在文件末尾加上set java environmentJAVA_HOME=/www/wwwroot/http/2022_study/jdk-11.0.15.1PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/binCLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/libexport JAVA_HOME CLASSPATH PATH 保存退出 source更新环境变量source /etc/profile


再次运行RMIServise,运行成功。


没高兴多久,报了下面的错误:


server端


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client端


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通过报错信息来看,应该是不允许不是本机的机器进行访问。竟然是远程方法调用为什么不能远程调用呢。


在stackoverflow找到了以下解释:

正如错误所示,您无法与远程注册中心绑定、重新绑定或解除绑定。你必须在同一个主机上运行。这是RMI的基本安全措施。


最开始与学长讨论后以为是java版本过高导致的java安全策略过强导致。所以降低了java版本,由java11降为了java8,再由java8新版本jdk1.8.0_341降到了java8老版本jdk1.8.0_71。发现还是报同样的错误。这里卡住了,继续学习p牛的java安全漫谈,看看掌握了RMI的原理以后能不能解决这个问题。


RMI原理概述


接下来就是抓包检验RMI的运行流程,p牛的java安全漫谈中能够抓到rmi协议包,但是我在本机并未抓到,在此留下疑问。

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根据整个通信过程可以总结出,整个RMI远程调用方法的流程如下:

⾸先客户端连接Registry,并在其中寻找Name是Hello的对象,这个对应数据流中的Call消息;然后Registry返回⼀个序列化的数据,这个就是找到的Name=Hello的对象,这个对应数据流中的ReturnData消息;客户端反序列化该对象,发现该对象是⼀个远程对象,地址在 192.168.135.142:33769 ,于是再与这个地址建⽴TCP连接;在这个新的连接中,才执⾏真正远程⽅法调⽤,也就是 hello()。


用通俗一点的话来说,就是client首先向远端Registry发送一个请求,请求其中的某个对象,Registry收到client的请求后告诉client这个对象,但是这个对象是远程对象(即源代码在远端),然后client再与server建立连接,远端server执行完请求的方法,再把结果告诉client。为了容易理解什么是远端对象,接下来我们利用以下代码打印输出远端对象,看看远端对象到底是什么样的。

public class TrainMain {    public static void main(String[] args) throws NotBoundException, RemoteException, MalformedURLException {        RMIServer.IRemoteHelloWorld hello = (RMIServer.IRemoteHelloWorld)                Naming.lookup("//101.43.122.221:1099/Hello");        System.out.println(hello);        String ret = hello.hello();        System.out.println( ret);     }}


结果如下:

Proxy[RMIServer$IRemoteHelloWorld,RemoteObjectInvocationHandler[UnicastRef [liveRef: [endpoint:[169.254.218.208:49154](remote),objID:[-259c9b84:183733a63d6:-7fff, -604087336640089995]]]]]


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可以看到169.254.218.208就是远程对象的地址,49154就是请求远程对象所需要连接的端口。


远程调用问题的解决


首先要解决的是AccessException的问题,经过多方搜索及尝试,基本能定位到问题的缘由。首先,我改换server中rebind函数中的host来测试rebind到底在干一件什么事。


如果我们在远端运行以下代码:

public class RMIServer {    public interface IRemoteHelloWorld extends Remote {        public String hello() throws RemoteException;    }    public class RemoteHelloWorld extends UnicastRemoteObject implements IRemoteHelloWorld {        protected RemoteHelloWorld() throws RemoteException {            super();        }        public String hello() throws RemoteException {            System.out.println("call from");            return "Hello world";        }    }    private void start() throws Exception {        RemoteHelloWorld h = new RemoteHelloWorld();        LocateRegistry.createRegistry(1099);        System.out.println("ok1");        Naming.rebind("rmi://101.43.122.221:1099/Hello", h);//自己云服务器的ip        System.out.println("ok2");    }    public static void main(String[] args) throws Exception {        System.out.println("start");        new RMIServer().start();    }}


运行时,控制台输出start ok1,但没有输出ok2,这意味着rebind命令并未执行完毕,过一段时间后便会报之前展示的AccessException漏洞。这时我把Naming.rebind()语句换为以下语句再进行启动:

Naming.rebind("rmi://127.0.0.1:1099/Hello", h);


会发现没有产生报错,rebind执行成功。


本机使用以下代码进行访问:

public static void main(String[] args) throws NotBoundException, RemoteException, MalformedURLException {    RMIServer.IRemoteHelloWorld hello = (RMIServer.IRemoteHelloWorld)        Naming.lookup("//127.0.0.1:1099/Hello");    System.out.println(hello);    String ret = hello.hello();    System.out.println(ret);}


此时会发现控制台输出了hello远端对象,不过还是产生了报错。

Proxy[RMIServer$IRemoteHelloWorld,RemoteObjectInvocationHandler[UnicastRef [liveRef: [endpoint:[127.0.0.1:40509](remote),objID:[-141e8e8c:1837365c720:-7fff, 2932857538888970532]]]]]Exception in thread "main" java.rmi.ConnectException: Connection refused to host: 127.0.0.1; nested exception is:    java.net.ConnectException: Connection refused: connect


结论:以上实验证明了rebind函数中的host为远端函数的地址,client向server发起请求后,server回复相应的对象的远端地址就为rebind中的host。在以上案例中client接受到的远程对象地址在127.0.0.1,便向本机发起了远程对象访问请求,但这个远程对象明显是在远程服务器注册的,所以产生了报错,在127.0.0.1找不到该远端对象。


一番搜索后终于解决了这个问题,很多网上的资料都是在本地起的server又在本地搭client,像我这样在云服务器起server,在本地用client调用远端方法的较少。这一部分解决了的文章中又有大部分是在云再开一个进程专门rebind,这样就能rebind到服务器ip上。


我在这里终于是找到了一个方法配置,在main函数开始加上如下代码:

System.setProperty("java.rmi.server.hostname","101.43.122.221");


这样程序就将本机名与ip绑定了起来,此时再使用。

Naming.rebind("rmi://loaclhost:1099/Hello", h);


就可以将对象绑定到服务器ip了。


此时再分别运行server和client,client又产生了另一个报错。

java.rmi.ConnectException: Connection refused to host: 101.43.122.221; nested exception is:    java.net.ConnectException: Connection timed out: connect


在Oracle官网社区找到了答案。


(低级错误,服务器端口没开放。)但是这时候问题又诞生了,远程对象的端口是随机给出的,我该如何让他始终使用同一个端口呢。答:写一个类继承Socket生产类,我们定制socket产生方式,使用以下代码:

public class CustomSocket extends RMISocketFactory {    @Override    public ServerSocket createServerSocket(int port) throws IOException {        if (port==0)        {            port=33457;        }        return new ServerSocket(port);    }    @Override    public Socket createSocket(String host, int port) throws IOException {        System.out.println("host:"+host+" port:"+port);        return new Socket(host,port);    }}


修改server程序如下:

public class RMIServer {    public interface IRemoteHelloWorld extends Remote {        public String hello() throws RemoteException;    }    public class RemoteHelloWorld extends UnicastRemoteObject implements IRemoteHelloWorld {        protected RemoteHelloWorld() throws RemoteException {            super();        }        public String hello() throws RemoteException {            System.out.println("call from");            return "Hello world";        }    }    private void start() throws Exception {        RemoteHelloWorld h = new RemoteHelloWorld();        LocateRegistry.createRegistry(1099);        System.out.println("ok1");        Naming.rebind("rmi://loaclhost:1099/Hello", h);        System.out.println("ok2");    }    public static void main(String[] args) throws Exception {        System.setProperty("java.rmi.server.hostname","101.43.122.221");        try {            CustomSocket cs=new CustomSocket();            try {                RMISocketFactory.setSocketFactory(cs);             } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }catch (Exception e){            e.printStackTrace();        }        System.out.println("start");        new RMIServer().start();    }}


激动人心的测试!

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成功!这样我就能在服务器运行server且能用任意一台机器远程调用方法还只占用1099和33457两个端口啦!


以上就是本期的全部内容啦,简简单单的一个远程连接问题居然能花3天时间来解决,RMI这块知识网上确实比较欠缺的,都是上来就讲漏洞讲攻击了,我把我学习RMI原理的细节在这里摊开来讲,也希望其他小白也能借此快速入门!




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