Java 代码审计 — 2. Reflection - 爱站程序员基地-爱站程序员基地

参考：

https://zhishihezi.net/b/5d644b6f81cbc9e40460fe7eea3c7925

https://stackoverflow.com/questions/16966629/what-is-the-difference-between-getfields-and-getdeclaredfields-in-java-reflectio

简介

反射机制是 java 语言的动态性的重要体现，也是 java 的各种框架底层实现的灵魂。通过反射我们可以：

获取到任何类的成员方法 (
```
Methods
```
)、成员变量 (
```
Fields
```
)、构造方法 (
```
Constructors
```
) 等信息。
动态创建 java 类实例、调用任意的类方法、修改任意的类成员变量值等。

总而言之，程序在运行时的行为是固定的，如果想在运行时改变，就需要用到反射技术。

java 反射在编写漏洞利用代码、代码审计、绕过 RASP 方法限制等中起到了至关重要的作用。

假想一个场景，如果我们需要根据用户输入来动态的创建类对象。可能会想到这样的代码。

# className 为用户输入的动态参数。String className = "java.lang.Runtime";Object object = new className();

但这个操作是不行的，java 静态编译特性决定了编译无法通过。而借助反射机制可以完成这个目的。

练习中学习反射

我们以

java.lang.Runtime

为例，因为它有一个 exec 方法可以执行系统命令，所以在很多 exp 中都能看到通过反射调用它来 rce 。这块我们就尝试通过它来执行系统命令。

在进入代码之前，介绍下基本步骤：

获取目标类 Class 对象，以便获取目标类的构造方法。
获取目标类构造方法，以便创建目标实例。

因为 Runtime 构造方法是 private 的，无法直接调用，所以需要获取到修改一下访问权限。
创建目标实例，以便调用执行类中的方法。
获取目标类中要执行的方法，并调用执行该方法。
获取执行输出。

// 获取Runtime类对象Class runtimeClass1 = Class.forName("java.lang.Runtime");// 获取构造方法。Constructor constructor = runtimeClass1.getDeclaredConstructor();// 因为构造方法是 private 的，无法直接调用，所以需要修改方法的访问权限。// 创建Runtime类示例，等价于 Runtime rt = new Runtime();constructor.setAccessible(true);Object runtimeInstance = constructor.newInstance();// 获取Runtime的exec(String cmd)方法。Method runtimeMethod = runtimeClass1.getMethod("exec", String.class);// 调用exec方法，等价于 rt.exec(cmd)Process process = (Process) runtimeMethod.invoke(runtimeInstance, cmd);// 获取命令执行结果InputStream in = process.getInputStream();// 输出命令执行结果System.out.println(IOUtils.toString(in, "GBK"));

获取 Class 对象

java 反射操作的是

java.lang.Class

对象，所以我们需要先想办法获取到这个对象，通常我们有如下几种方式获取一个类的 Class 对象，以

java.lang.Runtime

为例：

String className     = "java.lang.Runtime";Class  runtimeClass1 = Class.forName(className);Class  runtimeClass2 = java.lang.Runtime.class;Class  runtimeClass3 = ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass(className);// 通常也可以通过 对象实例.getClass() 这种方式获取。但是 java.lang.Runtime 这个类的构造方法是私有的，不能直接通过 new 创建对象实例。// Class runtimeClass4 = runtimeInstance.getClass();

几个获取 Class 的方式有些区别，涉及是否初始化目标类的问题，详见文章末尾。
如果需要反射内部类，则有特殊的语法

获取构造方法

因为我们最终要执行 exec 函数是需要一个对象实例的，所以我们需要创建一个对象实例，并且由于 Runtime 的构造方法是私有的，所以我们需要使用 constructor 对象来修改访问权限。

从 Runtime 类代码注释，可以看到它本身是不希望除了其自身以外的任何人去创建该类实例，因此我们没办法

new

一个 Runtime 类实例。我们可以借助反射机制，修改方法访问权限从而间接的创建出了 Runtime 对象。

下面是 Class 对象获取构造方法的相关函数。

```
getConstructor
```
和
```
getDeclaredConstructor
```
前者只能获取到公有的构造方法，而后者可以获取到所有构造方法。

创建类实例

获取到

Constructor

以后我们可以通过

constructor.newInstance()

来创建类实例。

若无访问权限，则可以使用
```
constructor.setAccessible(true)
```
进行修改。

获取类方法

为了执行 exec 这个方法，我们需要获取到这个方法。

下面是 Class 对象获取方法的相关函数。

```
getMethod
```
和
```
getDeclaredMethod
```
前者会返回当前类公有方法和继承的公有方法，而后者会返回当前类所有方法。

调用类方法

获取到

java.lang.reflect.Method

对象后，我们可以通过其

invoke

方法来调用该方法。

如果调用的是 static 方法，则实例对象需要传入
```
null
```
若无调用权限，则可以使用
```
method.setAccessible(true)
```
进行修改

修改类的成员变量

Java 反射不但可以获取类所有的成员变量名称，还可以无视权限修饰符实现修改对应的值。

```
getField
```
和
```
getDeclaredField
```
前者会返回当前类公有字段和继承的公有字段，而后者会返回当前类所有字段。
若无修改权限，则可以使用
```
field.setAccessible(true)
```
进行修改。
若修改 final 属性的变量，则需要特殊的语法

其它

初始化

以下顺序的代码块，哪个会先执行呢？

import org.junit.Test;class TestInit{{System.out.println("{}");}static {System.out.println("static{}");}public TestInit(){super();System.out.println("public TestInit(){}");}}public class TestXXX {@Testpublic void test1(){try {String className = "JNDI.TestInit";Class.forName(className);// 触发 static{}//            Class.forName(className,false,this.getClass().getClassLoader());//都不触发//            Class  runtimeClass2 = TestJNDI.class;//都不触发//            Class  runtimeClass3 = ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass(className);// 都不触发//            Class runtimeClass4 = new TestInit().getClass();// 触发顺序 static{} , {} , public TestInit(){}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}

关于类中的代码段
- 代码会放在构造函数中 super() 后，但当前构造函数内容前。
关于几种获取 Class 对象方法

Java 代码审计 — 2. Reflection

简介