[Java安全] 反射

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[Java安全] 反射

前言

准备入手学习Java的安全了，感觉这也是一个大的趋势，想着尽早进入到java安全的探索中，在反序列化链的学习之前，需要先学习反射，不多说了，开干吧

反射 反射定义

对象可以通过反射获取他的类，类可以通过反射拿到所有⽅法（包括私有） 通过java语言中的反射机制可以操作字节码文件，可以读和修改字节码文件

反射的基本运用 1. 获取类对象 a. forName()方法

只需要知道类名，在加载JDBC的时候会采用 实例代码

public class test1 { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { Class name = Class.forName("java.lang.Runtime"); System.out.println(name); } }

b. 直接获取

使用.class去获取对于的对象

public class test1 { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { Class<?> name = Runtime.class; System.out.println(name); } } c. getClass()方法

getClass来获取字节码对象，必须要明确具体的类，然后创建对象

public class test1 { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { Runtime rt = Runtime.getRuntime(); Class<?> name = rt.getClass(); System.out.println(name); } } d. getSystemClassLoader().loadClass()方法

这个方法和forName类似，只要有类名就可以了，但是区别在于，forName的静态JVM会装载类，并执行static()中的代码

public class getSystemClassLoader { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { Class<?> name = ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("java.lang.Runtime"); System.out.println(name); } } 2. 获取类方法 a. getDeclaredMethods

返回类或接口声明的所有方法，包括public、protected、private和默认方法，但是不包括继承的方法

import java.lang.reflect.Method; public class getDeclaredMethods { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { Class<?> name = Class.forName("java.lang.Runtime"); System.out.println(name); Method[] m = name.getDeclaredMethods(); for(Method x:m) System.out.println(x); } }

b. getDeclaredMethod

获取特定的方法，第一个参数是方法名，第二个参数是该方法的参数对应的class对象，例如这里Runtime的exec方法参数为一个String，所以这里的第二个参数是String.class

import java.lang.reflect.Method; public class getDeclaredMethod { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException { Class<?> name = Class.forName("java.lang.Runtime"); Method m = name.getDeclaredMethod("exec",String.class); System.out.println(m); } } c. getMethods

返回某个类所有的public方法，包括继承类的public方法

d. getMethod

参数同理getDeclaredMethod

3. 获取成员变量

同理Method的那几个方法

a. getDeclaredFields

获取类的成员的所有变量数组，但是不包括父类的

b. getDeclaredField(String name)

获取特定的，参数是想要的方法的名称

c. getFields()

同理，只能获得public的，但是包括了父类的

d. getField(String name)

同理，参数是想要的方法的名称

4. 获取构造函数Constructor Constructor<?>[] getConstructors() ：只返回public构造函数 Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() ：返回所有构造函数 Constructor<> getConstructor(类<?>... parameterTypes) : 匹配和参数配型相符的public构造函数 Constructor<> getDeclaredConstructor(类<?>... parameterTypes) ： 匹配和参数配型相符的构造函数

后面两个方法的参数是对于方法的参数的类型的class对象，和Method的那个类似，例如String.class

5. 反射创建类对象 newInstance

可以通过反射来生成实例化对象，一般我们使用Class对象的newInstance()方法来进行创建类对象

创建的方法就是：只需要通过forname方法获取到的class对象中进行newInstance方法创建即可

Class c = Class.forName("com.reflect.MethodTest"); // 创建Class对象 Object m1 = c.newInstance(); // 创建类对象 invoke

invoke方法位于java.lang.reflect.Method类中，用于执行某个的对象的目标方法,一般会和getMethod方法配合进行调用。

使用用法：

public Object invoke(Object obj, Object... args)

第一个参数为类的实例，第二个参数为相应函数中的参数

obj：从中调用底层方法的对象，必须是实例化对象 args： 用于方法的调用，是一个object的数组，参数有可能是多个

但需要注意的是，invoke方法第一个参数并不是固定的：

• 如果调用这个方法是普通方法，第一个参数就是类对象；

• 如果调用这个方法是静态方法，第一个参数就是类；

通过一个例子去理解

import java.lang.reflect.InvocationTargetException; import java.lang.reflect.Method; public class Invoke { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException { Class c = Class.forName("Invoke"); Object o = c.newInstance(); Method m = c.getMethod("test"); m.invoke(o); } public void test(){ System.out.println("测试成功"); } }

简单来说就是这样

方法.invoke(类或类对象)

先forName拿到Class，再newInstance获取类对象，再getMethod获取方法，然后调用

Runtime的rce例子（访问限制突破）

Runtime类里面有一个exec方法，可以执行命令

import java.lang.reflect.InvocationTargetException; import java.lang.reflect.Method; public class Exec { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException { Class c = Class.forName("java.lang.Runtime"); Object o = c.newInstance(); Method m = c.getMethod("exec",String.class); m.invoke(o,"/System/Applications/Calculator.app/Contents/MacOS/Calculator"); } }

但是发现报错了 出现这个问题的原因：

使用的类没有无参构造函数

使用的类构造函数是私有的

那么解决方案就是setAccessible(true);，用这个去突破访问限制

Java.lang.reflect.AccessibleObject类是Field，Method和Constructor类对象的基类，可以提供将反射对象标记为使用它抑制摸人Java访问控制检查的功能，同时上述的反射类中的Field，Method和Constructor继承自AccessibleObject。所以我们在这些类方法基础上调用setAccessible()方法，既可对这些私有字段进行操作

简单来说，私有的属性、方法、构造方法，可以通过这个去突破限制，xxx.setAccessible(true) 可以看到Runtime的构造方法是private的 那么这里我们就可以这么去突破限制 先获取构造方法，然后setAccessible获取访问权限 然后再最后invoke里面，第一个参数写成con.newInstance()

import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.InvocationTargetException; import java.lang.reflect.Method; public class Exec { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException, InstantiationException { Class c = Class.forName("java.lang.Runtime"); Constructor con = c.getDeclaredConstructor(); con.setAccessible(true); Method m = c.getMethod("exec",String.class); m.invoke(con.newInstance(),"/System/Applications/Calculator.app/Contents/MacOS/Calculator"); } }

这里有一个疑问，如果把con.newInstance单独提取出来，他打开计算器不会显示出来，但是后台的确是启动了，不知道啥原因

import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.InvocationTargetException; import java.lang.reflect.Method; public class Exec { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException, InstantiationException { Class c = Class.forName("java.lang.Runtime"); Constructor con = c.getDeclaredConstructor(); con.setAccessible(true); Object o = con.newInstance(); Method m = c.getMethod("exec",String.class); m.invoke(o,"/System/Applications/Calculator.app/Contents/MacOS/Calculator"); } } 后记

反射中常用的几个重要方法：

• 获取类的⽅法： forName
• 实例化类对象的⽅法： newInstance
• 获取函数的⽅法： getMethod
• 执⾏函数的⽅法： invoke
• 限制突破方法：setAccessible

本文标签： 反射java