Apache Shiro反序列化漏洞详解

Apache Shiro是一个强大且易用的Java安全框架,执行身份验证、授权、密码和会话管理。使用Shiro的易于理解的API,您可以快速、轻松地获得任何应用程序,从最小的移动应用程序到最大的网络和企业应用程序。

本文针对Shiro进行了一个原理性的讲解，从源码层面来分析了Shiro的认证和授权的整个流程，并在认证与授权的这个流程讲解冲，穿插说明rememberme的作用，以及为何该字段会导致反序列化漏洞。

@Configurationpublic class ShiroConfig {    @Bean    MainRealm mainRealm() {        return new MainRealm();    }
    @Bean    RememberMeManager cookieRememberMeManager() {        return (RememberMeManager)new CookieRememberMeManager();    }
    @Bean    SecurityManager securityManager(MainRealm mainRealm, RememberMeManager cookieRememberMeManager) {        DefaultWebSecurityManager manager = new DefaultWebSecurityManager();        manager.setRealm((Realm)mainRealm);        manager.setRememberMeManager(cookieRememberMeManager);        return (SecurityManager)manager;    }
    @Bean(name = {"shiroFilter"})    ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean(SecurityManager securityManager) {        ShiroFilterFactoryBean bean = new ShiroFilterFactoryBean();        bean.setSecurityManager(securityManager);        //设置登录页面uri        bean.setLoginUrl("/login");        //设置登录失败页面uri        bean.setUnauthorizedUrl("/unauth");
        Map map = new LinkedHashMap<>();        map.put("/doLogin", "anon");        map.put("/doLogout", "authc");        map.put("/user/add","perms[user:add]");        map.put("/user/update","perms[user:update]");        map.put("/user/delete","perms[user:delete]");        map.put("/user/select","perms[user:select]");        map.put("/**", "authc");
        bean.setFilterChainDefinitionMap(map);
        return bean;    }}

然后是Controller的代码

@Controllerpublic class UserController {    @PostMapping({"/doLogin"})    public String doLoginPage(@RequestParam("username") String username, @RequestParam("password") String password, @RequestParam(name = "rememberme", defaultValue = "") String rememberMe) {        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();        try {            subject.login(new UsernamePasswordToken(username, password, rememberMe.equals("remember-me")));        } catch (AuthenticationException e) {            return "forward:/login";        }        return "forward:/";    }
    @RequestMapping({"/doLogout"})    public String doLogout() {        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();        subject.logout();        return "forward:/login";    }
    @RequestMapping({"/"})    public String helloPage() {        return "hello";    }
    @RequestMapping({"/unauth"})    public String errorPage() {        return "error";    }
    @RequestMapping({"/login"})    public String loginPage() {        return "loginUser";    }
    @RequestMapping({"/user/add"})    public String add(){        return "/user/add";    };
    @RequestMapping({"/user/delete"})    public String delete(){        return "/user/delete";    };
    @RequestMapping({"/user/update"})    public String update(){        return "/user/update";    };
    @RequestMapping({"/user/select"})    public String select(){        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();        return "/user/select";    };
}

最后是Realm

public




    
 class MainRealm extends AuthorizingRealm {
    @Autowired    UserServiceImpl userService;
    /**该方法用来为登陆的用户进行授权*/    @Override    protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) {        System.out.println("执行了=>授权doGetAuthorizationInfo");        SimpleAuthorizationInfo info = new SimpleAuthorizationInfo();        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();        System.out.println(subject.isAuthenticated());        System.out.println(subject.isRemembered());        if(!subject.isAuthenticated()){            return null;        }        Users users = (Users) subject.getPrincipal();
        if(users.getPerm()!=null){            String[] prems = users.getPerm().split(";");            info.addStringPermissions(Arrays.asList(prems));        }
        return info;    }
    /**该方法用来校验登陆的用户*/    @Override    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken authenticationToken) throws AuthenticationException {        System.out.println("执行了=>认证doGetAuthenticationInfo");        Subject subject= SecurityUtils.getSubject();        System.out.println(subject.isAuthenticated());        System.out.println(subject.isRemembered());        UsernamePasswordToken usernamePasswordToken = (UsernamePasswordToken) authenticationToken;        String username = usernamePasswordToken.getUsername();        char[] password = usernamePasswordToken.getPassword();
        Users users = userService.queryUserByName(username);
        if (users.getUsername()==null){            return null;        }        return new SimpleAuthenticationInfo(users,users.getPassword(),"");
    }}

这里来看一下自定义的MainRealm的类继承和实现关系图

Realm所起到的作用通常是获取后台用户的相关信息，然后获取前端传递进来的用户信息，将二者封装好然后交由shiro进行认证比对从而判断用户是否为合法用户，然后在用户访问后台资源时，为用户授予指定好的权限。

那么认证是怎么认证的呢？下面来从Shiro源码的角度来进行详细的分析。

首先是登陆页面，和登陆页面的代码。

当点击Singn in按钮的时候 后台对应的Controller就会执行

但是在执行到Controller之前，Shiro会进行一个操作，如下所示

首先就是Shiro的Filter，在Shiro的配置文件中，通过@Bean注解让SpringBoot在启动的时候自动装配了当前方法的返回值，也就是一个ShiroFilterFactoryBean对象，该对象的类继承关系如下所示。

该类实现了SpringFrameWork中的FactoryBean接口和BeanPostProcessor接口。SpringBoot在启动的时候会扫描当前目录以及子目录下所有.java文件的注解，然后进行装配，这一过程中就会调用FactoryBean.getObject()方法。也就是FactoryBean的实现类ShiroFilterFactoryBean.getObject()方法，

在shiroFilter的执行的堆栈中，会创建一个Subject，Subject是Shiro中很重要的一个概念，简单来说就是当前所操作的用户。当前线程中的用户所进行的认证和授权等等操作，都会以操作这个Subject对象来进行，所以Subject也被称之为主体，最终实例化的是一个WebDelegatingSubject对象。

请求继续往下执行，来到UserController.doLoginPage()方法，该方法中会调用Subject.login()方法，并传入一个UsernamePasswordToken 对象。这个UsernamePasswordToken从这个类的名字我们就可以猜出这个类是用来做什么的，跟进该类中看一下

从这个类提供的方法和属性就可以看出来，UsernamePasswordToken类就是一个单纯的pojo类，登陆时的用户名和密码以及对应的ip信息都会在这个类中暂时存放。

跟进Subject.login()方法，经过一系列的调用来到了ModularRealmAuthenticator.doAuthenticate，该方法会获取我们自定义的Realm并一次进行调用，我们自定义的Realm是文章开头的MainRealm，所谓的Realm，就是对传入的用户进行认证和授权的地方，Realm的自定义需要继承自AuthorizingRealm，Realm我们可以自定义多个，只需要将自定义好的多个Realm放入一个Collection对象中，然后在配置文件中通过SecurityManager.setRealms()传入，这样在Shiro在认证时就会依次调用我们自定义的Realms，Shiro本身也自带有一些Reamls可以直接调用，如下图所示

自定义的Realm有两个方法必须要实现，分别是继承自AuthencationgRealm的doGetAuthenticationInfo()方法，和AuthorizingRealm的doGetAuthorizationInfo方法，如下图所示

下面根据程序执行流程，先讲doGetAuthenticationInfo，根据之前所讲调用subject.login()方法时会调用到我们自定义的Realm的doGetAuthenticationInfo方法，我们在该方法中的实现非常简单，即从后台数据库中根据用户名进行查询用户是否存在，如果存在则将查询出来的数据封装成Users对象，然后将封装好的Users对象传入和查询出的该用户的密码一同传入SimpleAuthenticationInfo类构造方法中并进行返回。

这一步说是用来进行用户的认证，但是不难发现，该方法中并没有对用户的密码进行校验，那么真正的校验点在哪里呢，在如下图所示的位置

在AuthenticatingRealm的getAuthenticationInfo方法中不仅调用了我们自定义的MainRealm中的doGetAuthenticationInfo方法，还调用了自身的assertCredentialsMatch方法，如下图所示，而assertCredentialsMatch方法就是用来校验前端传递来的用户名和密码，以及后台从数据库查询出的密码进行比对的。

在assertCredentialsMatch方法中跟如cm.doCredentialsMatch(token, info)，然后就可以看到shiro如何进行用户密码比对的了。

token是前端传入的用户名和密码封装成的UsernamePasswordToken对象，info是从数据库中查询出的数据封装成的SimpleAuthenticationInfo对象，如此一来，获取二者的密码，进行equals比对，相同则程序继续执行，不相同则抛出异常，返回登陆界面。

那么Shiro认证到这里就结束了么？当然不是，之前提到过，Shiro中有一个概念叫Subject，Subject代表的就是用户当前操作的主体，在这第一次登陆认证中我们也是通过调用了一个Subject对象的login方法才进行的身份验证，但是在这个Subject中是没有任何的用户信息的，当用户的信息通过校验之后，Shiro又会实例化一个WebDelegatingSubject，而这个位置就在DefaultSecurityManager的login方法中，如下图所示

我们之前看到的认证过程就在authenticate方法里，身份真正成功后会返回用户的信息，封装在一个SimplePrincipalCollection对象里，如果认证失败，则会抛出异常。

认证成功后，Shiro就会根据当前用户的一些信息，再创建一个Subject，后续该用户进行的任何操作都会以这个Subject为主，授权也是Shiro给这个Subject进行授权。

如此以来我们就了解了Shiro是如何认证一个用户的，下面来总结一下Shiro认证用户的一个思路，首先在用户没有进行认证的时候访问一些资源，Shiro会生成一个Subject，这个Subject没有任何的用户信息。当用户开始登陆，Shiro会调用Subject的login方法，对用户的用户名和密码进行校验，校验通过后，会生成一个新的Subject，后续用户的授权等操作，都会基于这个新生成的Subject。