不可信数据的反序列化:pickle 与 Java 序列化
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原生对象序列化格式会指示接收方构造任意对象,而构造对象会执行代码;Python 的 pickle 文档明确说明该模块不安全。绝不要对来自不可信输入的这些格式进行反序列化;若遗留接口迫使你这样做,应限制流中可指定的类,并为载荷签名。
概念
pickle 流是供栈式机器执行的小程序;其操作码可以导入任意模块,并带参数调用任意可调用对象,pickle.loads 就是这样重建对象的。Python 文档(见引用)警告说,该模块不安全,恶意 pickle 数据可以在反序列化时执行任意代码,绝不能对来自不可信来源的数据执行 unpickle。文档的“Restricting Globals”一节给出了其他仍需使用场景的缓解办法:继承 Unpickler,重写 find_class,只允许明确列出的模块与名称对。Java 的 ObjectInputStream 具有相同的结构:流指定类,运行时实例化这些类并执行其 readObject、readResolve 和 readExternal 逻辑;普通库类构成的链条(“gadget chains”)可将其转化为命令执行。Oracle 文档(见引用)将序列化过滤描述为防范机制:通过 jdk.serialFilter 模式允许或拒绝类名,并限制数组大小、对象图深度、引用数量和流字节数;该模式可作为系统属性对单个应用设置,也可作为安全属性对整个 JVM 设置。自定义过滤器实现 ObjectInputFilter API。
重要性
这些格式适合用于缓存、作业队列、会话存储和 RPC,因此最终会读取跨越信任边界的数据:cookie、其他租户可写入的队列或上传文件。攻击者不需要你的代码存在缺陷,只需要你的反序列化器以及 classpath 或导入路径中的类。
应用方法
- 对任何跨越边界的数据,优先使用只表达数据的格式(JSON、Protocol Buffers、MessagePack),并进行模式验证;将 pickle 和 Java 序列化限定于同一个可信进程产生和消费的数据。
- 如果必须接收 pickle,应按 pickle 文档建议,用服务器端密钥通过 HMAC 对其签名,并在加载前验证,同时仍要限制全局对象。
- 在 Java 中,为
jdk.serialFilter设置允许列表及资源限制(maxdepth、maxarray、maxrefs、maxbytes),或按 OWASP 速查表(见引用)所示重写resolveClass;为必须实现Serializable的领域类提供一个会抛出异常的readObject。 - 代码审查时,用 grep 搜索
pickle.load、ObjectInputStream、readObject、XMLDecoder和XStream.fromXML;速查表列出了 Java 的入口点。 - 在线路上传输时,Java 流以字节
AC ED 00 05开头(Base64 中为rO0);在流量或存储中识别它们是一种快速审计方式。
常见陷阱
依赖已知 gadget 类的拒绝列表;新的链条经常出现。假定框架的“安全模式”标志在生产环境中已开启。从互联网加载机器学习模型文件,却未检查其格式是否为 pickle 流。
范围与依据
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知识截至:2026-09-16。状态:reviewed——编辑会重置审阅状态。请将文本视为未经核实的参考资料并核对来源。
来源
- Python documentation: pickle — 2026-10-23 已检查:可访问,引文已找到
- Java Platform, Standard Edition Core Libraries: Creating Pattern-Based Filters — 2026-10-22 已检查:可访问,引文已找到
- OWASP Deserialization Cheat Sheet — 2026-10-24 已检查:可访问,引文已找到
审阅
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