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serialize 和unserialize 安全性：如何防止對象注入攻擊？

gitbox 2025-05-19

PHP作為一種廣泛應用的服務器端編程語言，在Web開發中佔據著重要地位。隨著越來越多的PHP應用暴露在互聯網上，安全問題逐漸成為開發者們關注的重點。在PHP中， serialize()和unserialize()函數被廣泛用於處理對象和數組的序列化與反序列化。然而，這些函數也可能成為攻擊者進行“對象注入攻擊”的潛在漏洞。如果不加以防範，攻擊者可以通過精心構造的惡意數據，改變應用的行為，甚至導致遠程代碼執行（RCE）等嚴重安全問題。

本篇文章將分析PHP中serialize()和unserialize()函數的安全性問題，並提供如何防止對象注入攻擊的有效措施。

PHP中的serialize和unserialize函數概述

serialize()和unserialize()是PHP中用於對象和數組序列化與反序列化的兩個重要函數。

  • serialize() ：將PHP的變量（包括對象、數組等）轉化為可以存儲或傳輸的字符串形式。例如，你可以將一個對像或數組轉換為一個字符串，然後存儲在數據庫中。

  • unserialize() ：則是將一個序列化後的字符串重新轉換為PHP的原始數據類型（如對像或數組）。

 $data = ['name' => 'John', 'age' => 30];
$serializedData = serialize($data);
echo $serializedData;  // 輸出：a:2:{s:4:"name";s:4:"John";s:3:"age";i:30;}

上述代碼將一個數組$data序列化為字符串形式。如果你將其存儲到數據庫中，稍後可以通過unserialize()將其恢復為原來的數組。

對象注入攻擊的原理

對象注入攻擊（Object Injection）是指攻擊者通過構造特殊的序列化數據，使得PHP的unserialize()函數在反序列化數據時，執行惡意代碼或改變應用的行為。這種攻擊通常發生在PHP應用沒有對輸入數據進行充分驗證時。

例如，假設攻擊者構造瞭如下惡意數據：

 $maliciousData = 'O:8:"UserClass":1:{s:4:"name";s:4:"evil";}';
unserialize($maliciousData);

其中， UserClass是應用中的一個類，攻擊者通過序列化後的數據創建了一個惡意對象，在不經過驗證的情況下將其傳遞給unserialize()函數，從而觸發對象的構造方法，並可能導致安全漏洞。

如何防止對象注入攻擊？

為了防止對象注入攻擊，開發者可以採取以下幾種有效的措施：

1. 禁用不信任的類的自動加載

unserialize()函數在反序列化過程中，如果數據中包含一個類名，它將嘗試加載該類。如果該類在應用程序中存在且沒有適當的安全措施，惡意對象可能會被創建並執行。因此，可以通過unserialize()的allowed_classes參數限制反序列化過程中允許加載的類。

 $data = 'O:8:"UserClass":1:{s:4:"name";s:4:"evil";}';
$unserializedData = unserialize($data, ['allowed_classes' => ['UserClass']]);

如果沒有明確列出類名，PHP將不允許反序列化包含未知類名的數據。

2. 過濾和驗證輸入數據

對傳入的序列化數據進行嚴格的驗證和過濾，確保其不包含任何不良內容。在接受數據之前，可以使用正則表達式或其他方法檢查序列化字符串的結構是否合法。

 if (preg_match('/^[O|a|s|i|d|b|f|N|r|C|l|n]/', $inputData)) {
    $unserializedData = unserialize($inputData);
} else {
    die('Invalid serialized data');
}

3. 使用JSON代替序列化

如果沒有特殊需求，推薦使用json_encode()和json_decode()代替serialize()和unserialize() 。 json_encode()和json_decode()不容易被利用進行對象注入攻擊，因為它們只能處理簡單的數據類型（如數組、對象、字符串、數字等），不會涉及到復雜的類和對象。

 $data = json_encode($dataArray);
$decodedData = json_decode($data, true);

4. 利用PHP的配置文件禁用危險函數

在php.ini配置文件中，可以通過禁用特定的函數來增強安全性，避免開發者不小心使用這些函數造成安全問題。為了防止攻擊者通過unserialize()導致安全漏洞，可以禁用unserialize()函數或將其限制在可信的範圍內。

 disable_functions = "unserialize"

5. 使用最新版本的PHP和安全補丁

PHP社區定期發布更新和安全補丁，修復潛在的安全漏洞。開發者應當始終保持使用PHP的最新版本，並及時更新系統，確保安全性。

實戰防護：處理敏感數據時的安全最佳實踐

除了直接對serialize()和unserialize()函數進行保護，開發者還需要加強對敏感數據的整體安全管理。以下是一些安全最佳實踐：

  1. 加密敏感數據：對於存儲或傳輸的敏感數據，使用強加密算法進行加密，如AES加密，確保即使攻擊者獲取到數據，也無法輕易破解。

  2. 輸入驗證：嚴格驗證所有用戶輸入，尤其是通過URL、表單或API接收到的數據。可以使用現有的庫來幫助防止SQL注入、XSS、CSRF等常見攻擊。

  3. 最小化對象暴露：盡量避免將敏感或複雜的對象直接暴露給客戶端。需要序列化的數據應只包含必要的信息。

總結

PHP中的serialize()和unserialize()函數為開發者提供了方便的數據存儲和傳輸機制，但不加限制地使用它們會帶來嚴重的安全隱患。通過合理配置、輸入驗證、使用替代方案和及時更新PHP版本等方法，可以有效防止對象注入攻擊。

最重要的一點是：永遠不要信任用戶輸入！合理的安全策略和防護措施，能有效提高應用的安全性，減少潛在的風險。

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