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[原创]Java安全小白的入门心得 - 初见RMI协议
2022-9-25 19:31 9593

[原创]Java安全小白的入门心得 - 初见RMI协议

2022-9-25 19:31
9593

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

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RMI Registry
RMI Server
RMI Client

其中,Registry的生成包含于RMI Server中。

RMIServer

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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

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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192.168.220.1192.168.83.1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

 

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

 

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:

 


在云服务器上编写以上代码。

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javac RMIServer.java
java RMIServer

产生报错

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Error: Could not find or load main class RMIServer

搜索得可能是环境变量有问题。

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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
# bin\jlink.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 environment
JAVA_HOME=/www/wwwroot/http/2022_study/jdk-11.0.15.1
PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin
CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib
export 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

 

 

client端

 

 

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

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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。

 

 

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

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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

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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

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

 

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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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:

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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!

 

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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