Java 中怎么在对象反序列化时处理超大对象图导致的内存耗尽攻击(DoS)

浅杰大大_5040

浅杰大大_5040

2026-08-21

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原创

防御java反序列化dos攻击需在解析前设限:用jdk 9+ objectinputfilter设定maxdepth=5、maxrefs=1000、maxarray=100000等硬上限;辅以白名单类拦截、字节流前置校验,并最终迁移到json/protobuf等安全协议。

java 中怎么在对象反序列化时处理超大对象图导致的内存耗尽攻击(dos)

Java 反序列化时遭遇超大对象图,本质是攻击者构造深度嵌套、海量引用或巨型数组的序列化数据,让 JVM 在还原过程中内存暴涨、GC 频繁甚至直接 OOM。防御核心不是等反序列化完成再判断,而是在解析过程中就掐断资源失控路径。

用 JDK 9+ 的 ObjectInputFilter 设定硬性资源上限

这是最直接有效的第一道防线。必须显式设置过滤器(null 表示完全放行),且需在 readObject() 调用前绑定:

  • 限制嵌套深度:maxdepth=5 拒绝超过 5 层的对象引用链,阻断深层递归结构
  • 控制总引用数:maxrefs=1000 防止循环引用或冗余节点拖垮堆内存和 CPU
  • 约束数组大小:maxarray=100000 避免 new byte[Integer.MAX_VALUE] 类恶意分配
  • 规则顺序关键:白名单类(如 com.myapp.dto.**)写在前面,末尾加 !* 拦截所有未明确允许的类

继承 ObjectInputStream 自定义 resolveClass 做类级拦截

过滤器不能替代类白名单,尤其在 JDK 8 或需按业务动态控制时,必须重写 resolveClass:

Java Maven Code Review
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审查Java Maven项目(ZIP压缩包或GitLab仓库URL),检查代码规范、命名、模块边界、可维护性问题以及重复代码。

下载
  • 从 ObjectStreamClass desc 中取 getName(),别调 Class.forName() 提前加载
  • 用 Set<string></string> 存白名单,contains() 查找,避免正则匹配开销
  • 非法类名必须抛 ClassNotFoundException,抛 InvalidClassException 可能被绕过
  • 可结合租户 ID、接口路径等上下文动态决定允许哪些类,比全局 jdk.serialFilter 更精准

字节流层面做轻量前置校验

在交给 ObjectInputStream 之前,对原始字节流做简单扫描,识别高风险特征:

  • 检查序列化流头是否合法(AC ED 00 05),排除伪造格式
  • 统计 TC_REFERENCE、TC_ARRAY 等标记出现频次,发现异常密集引用即拒绝
  • 检测是否存在明显循环引用模式(如连续多个相同类描述符索引)
  • 估算预期对象数量上限,超出阈值直接中断,不进入反序列化流程

从根本上规避:替换序列化协议

Java 原生序列化机制设计上就难以彻底防住 DoS,长期方案是弃用:

  • 对外交互统一用 JSON(Jackson/Fastjson),配合 @JsonCreator 和不可变构造器,禁用多态类型(@class)
  • 内部高性能场景用 Protobuf 或 Avro,它们有严格的 schema 约束,天然拒绝非法结构
  • 若必须保留二进制兼容,可用 Kryo 并开启 setRegistrationRequired(true) 强制注册类
  • 所有反序列化入口加监控:记录耗时、对象数量、最大深度,异常时告警并熔断

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