Java安全小白的入门心得 - 初见RMI协议

Grav1ty · 发表于 2022-10-3 11:44:46

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：

<code style="outline: 0px; max-width: 1000%; display: flex; position: relative;" liberation="" mono",="" menlo,="" courier,="" monospace;="" visibility:="" visible;="" box-sizing:="" border-box="" !important;"="">RMI Registry</code><code style="outline: 0px; max-width: 1000%; display: flex; position: relative;" liberation="" mono",="" menlo,="" courier,="" monospace;="" visibility:="" visible;="" box-sizing:="" border-box="" !important;"="">RMI Server</code><code style="outline: 0px; max-width: 1000%; display: flex; position: relative;" liberation="" mono",="" menlo,="" courier,="" monospace;="" visibility:="" visible;="" box-sizing:="" border-box="" !important;"="">RMI Client</code>

复制代码

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();
}
}

复制代码

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);
}
}

复制代码

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。

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。

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。

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
# 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

复制代码

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：

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：

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);
}
}

复制代码

结果如下：

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：

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();
}
}

复制代码

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);

复制代码

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);
}

复制代码

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

复制代码

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");

复制代码

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);

复制代码

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。

<code style="outline: 0px; max-width: 1000%; display: flex; position: relative;" liberation="" mono",="" menlo,="" courier,="" monospace;="" box-sizing:="" border-box="" !important;"="">java.rmi.ConnectException: Connection refused to host: 101.43.122.221; nested exception is:</code><code style="outline: 0px; max-width: 1000%; display: flex; position: relative;" liberation="" mono",="" menlo,="" courier,="" monospace;="" box-sizing:="" border-box="" !important;"=""> java.net.ConnectException: Connection timed out: connect</code>

复制代码

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);
}
}

复制代码

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();
}
}

复制代码

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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