ABAP和Java里的单例模式攻击

Posted 2020-11-22 JerryWangSAP

面向对象编程世界里的单例模式(Singleton)可能是设计模式里最简单的一种，大多数开发人员都觉得可以很容易掌握它的用法。单例模式保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

然而在某些场景下，这种设计模式的单例特性会被破坏，看下面这个例子：

代码的第三行，这个ABAP类实现了接口if_serializable_object，这意味着它可以被关键字CALL TRANSFORMATION进行序列化和反序列化操作。

使用下面的ABAP代码：

DATA(lo_instance) = zcl_jerry_singleton=>get_instance( ).
DATA: s TYPE string.

CALL TRANSFORMATION id SOURCE model = lo_instance RESULT XML s.

DATA: lo_instance2 TYPE REF TO zcl_jerry_singleton.

CALL TRANSFORMATION id SOURCE XML s RESULT model = lo_instance2.

执行之后，在调试器里发现lo_instance和lo_instance2指向了两个不同的对象实例，说明此时这个ABAP单例模式已经被破坏了。

再看看Java，下面是一个最简单的Java单例模式：

然而我们仍然可以通过Java的反射机制来破坏这个单例：

Class<?> classType = JerrySingleton.class;  
Constructor<?> c = classType.getDeclaredConstructor(null);  
c.setAccessible(true);  
JerrySingleton e1 = (JerrySingleton)c.newInstance();  
JerrySingleton e2 = JerrySingleton.getInstance();  
System.out.println(e1 == e2);   

在Java里，我们可以通过枚举类来防御这种反射攻击：

public enum JerrySingletonAnotherApproach {
  INSTANCE ;  
  
  private String name = "Jerry" ;
   
  public String getName() {  
      return this.name;  
  }  
}

这种单例模式的消费代码：

System.out.println("Name:" + JerrySingletonAnotherApproach.INSTANCE.getName());

此时别有用心的攻击者如果想使用反射机制创建新的实例，会收到下面的报错信息：

Exception in thread "main" java.lang.NoSuchMethodException: singleton.JerrySingletonAnotherApproach.()
at java.lang.Class.getConstructor0(Class.java:3082)
at java.lang.Class.getDeclaredConstructor(Class.java:2178)
at singleton.SingletonAttack.test3(SingletonAttack.java:31)
at singleton.SingletonAttack.main(SingletonAttack.java:43)

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