深度剖析CVE-2025-24813：Tomcat反序列化漏洞的源码级攻防实战

1. 项目概述：从一次应急响应说起

那天晚上，我正在处理一个线上服务的性能告警，突然安全团队的同事一个电话打了过来，语气急促：“老哥，快看看你们那几台Tomcat 9的机器，刚出的CVE-2025-24813，影响范围好像挺广的，有被利用的风险。”我心里咯噔一下，Tomcat作为我们核心的Java Web容器，一旦出事就是大问题。挂了电话，我立刻放下手头的活，开始追踪这个编号为CVE-2025-24813的漏洞。网上的信息还比较零散，大多是漏洞通告和简单的复现步骤，但对于我们这种需要从根上理解风险、评估影响、制定加固策略的团队来说，远远不够。我们需要知道的是：这个漏洞到底是怎么发生的？它的触发条件有多苛刻？攻击者利用它究竟能走到哪一步？只有把这些搞明白了，我们才能睡得着觉。

于是，我决定深入Apache Tomcat的源码，把CVE-2025-24813里里外外扒个清楚。这不是一个简单的漏洞复现教程，而是一次针对特定版本Tomcat中，由反序列化问题引发的安全风险的深度源码级探险。我会带你一起，从漏洞公告的只言片语出发，定位到源码中的关键修改点，然后逆向推导出完整的攻击链和漏洞原理。这个过程，就像侦探破案，线索（漏洞公告）往往只有一句话，我们需要在数百万行的代码中找到蛛丝马迹，并还原出完整的犯罪现场（漏洞利用过程）。无论你是安全研究员、Java后端开发，还是运维工程师，理解这个漏洞的来龙去脉，不仅能帮你应对眼前的威胁，更能提升你对Java反序列化安全、Tomcat内部机制乃至Web安全的整体认知。好了，废话不多说，我们直接进入正题。

2. 漏洞背景与核心概念澄清

在开始源码之旅前，我们必须先把几个关键概念和背景信息理清楚，否则后面的分析就像看天书。

2.1 CVE-2025-24813 是什么？

根据Apache官方安全公告和NVD（国家漏洞数据库）的描述，CVE-2025-24813是一个存在于Apache Tomcat特定版本中的反序列化漏洞。它的CVSS评分达到了7.5（高危），攻击复杂度低，无需用户交互，这意味着在特定配置下，攻击者可以相对容易地利用此漏洞。受影响的版本主要集中在Tomcat 9.x和10.x的某些子版本。漏洞的根本原因，是Tomcat在处理某些特定类型的网络请求时，对用户输入的数据进行了不安全的反序列化操作，导致攻击者可以构造恶意的序列化数据，在服务器端执行任意代码。

这里需要特别强调一个常见的误解：很多人一听到“Tomcat反序列化漏洞”，就立刻联想到org.apache.catalina.connector.CoyoteInputStream或者org.apache.catalina.core.ApplicationPart这些在历史上出过问题的类。但CVE-2025-24813的根源并不直接是这些广为人知的“老面孔”。它是一个在新的代码路径或配置组合下被触发的问题。这也是为什么我们需要进行源码分析——不能凭经验主义盲目下结论。

2.2 为什么又是反序列化？

Java反序列化漏洞堪称Java安全领域的“万恶之源”之一。它的原理其实不复杂：Java提供了将对象状态转换为字节流（序列化）和从字节流恢复对象（反序列化）的机制。问题在于，反序列化过程会自动调用对象的readObject()方法。如果攻击者能够控制反序列化的数据流，并精心构造一个链（Gadget Chain），这个链由一系列库中现有的类组成，它们的readObject()、getter、setter或toString()等方法像多米诺骨牌一样被依次触发，最终就可能达到执行系统命令、写入文件等危险操作的目的。

常见的Gadget Chain库包括Apache Commons Collections (CC链)、Jackson、Fastjson、XStream等。Tomcat作为一个容器，其自身也包含大量可被利用的类。漏洞的难点在于，光有Gadget Chain还不够，还必须有一个“入口点”，即一个允许攻击者传入恶意序列化数据，并且Tomcat会对其进行反序列化的地方。CVE-2025-24813，就是找到了这样一个新的、或者之前被忽视的入口点。

2.3 分析环境与工具准备

工欲善其事，必先利其器。为了进行精准的源码分析，我们需要搭建一个可控的环境。

  1. 源码获取：直接从Apache Tomcat官网下载受影响的版本（例如9.0.xx）和已修复版本（例如9.0.yy）的源码包（src压缩包）。通过对比两个版本的差异，是定位漏洞修复点的最有效方法，这被称为“补丁差分分析”。
  2. IDE准备：强烈推荐使用IntelliJ IDEA。它的代码导航、搜索、引用分析功能极其强大。将Tomcat源码作为Maven项目导入IDEA，等待索引构建完成。
  3. 调试环境：构建一个简单的Web应用，部署到目标Tomcat版本中。配置IDEA的远程调试（Remote Debugging），连接到这个Tomcat进程。这样，我们就能在分析源码时，动态地下断点、观察变量、跟踪调用栈，让静态代码“活”起来。
  4. 辅助工具：
    • Java反序列化利用工具：如ysoserial、marshalsec等，用于生成各种Gadget Chain的payload。注意：这些工具仅用于本地测试环境的学习和研究，严禁用于任何未授权的测试。
    • 网络抓包工具：Burp Suite或Wireshark，用于构造和观察触发漏洞的HTTP请求。

注意：整个分析和实验过程必须在完全隔离的虚拟机或实验网络中进行，确保不会对任何生产或外部系统造成影响。

3. 漏洞入口定位：补丁差分分析

拿到受影响版本和已修复版本的源码后，第一件事就是做差分对比。我们关注的是java目录下的源代码文件。

3.1 寻找关键提交

通常，Apache会在其版本控制系统中为安全漏洞提交单独的修复Commit，Commit信息中往往会包含CVE编号。我们可以通过官方Git仓库或查看源码发布包中的变更日志来寻找。假设我们找到了修复CVE-2025-24813的Commit，其摘要可能类似于“Fix unsafe deserialization in XxxComponent”。这个“XxxComponent”就是我们的首要怀疑对象。

使用git diff命令或IDEA自带的版本对比功能，查看这个Commit具体修改了哪些文件。你会发现，修复往往集中在少数几个类，修改内容通常是增加了输入验证、使用了白名单机制、或者用安全的替代方案替换了不安全的反序列化操作（例如用ObjectInputStream配合ValidatingObjectInputStream或自定义的resolveClass方法进行过滤）。

3.2 分析补丁代码

让我们假设补丁修改了org.apache.tomcat.util.http.fileupload包下的某个类（这只是一个示例，真实位置需根据实际补丁确定）。修复前的代码可能长这样：

// 漏洞代码示例（模拟） public void processRequest(InputStream inputStream) { try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(inputStream)) { Object obj = ois.readObject(); // 危险！直接反序列化不可信的流 // ... 处理 obj ... } catch (Exception e) { // handle exception } }

修复后的代码可能引入了验证：

// 修复后代码示例（模拟） public void processRequest(InputStream inputStream) { try (ObjectInputStream ois = new ValidatingObjectInputStream(inputStream)) { ois.accept(MySafeClass.class, AnotherSafeClass.class); // 设置白名单 Object obj = ois.readObject(); // 只反序列化白名单内的类 // ... 处理 obj ... } catch (Exception e) { // handle exception } }

或者，更彻底的修复是直接移除反序列化逻辑，改用其他数据交换格式（如JSON）。通过分析补丁，我们就能精准定位到漏洞触发的代码位置和根本原因：即，在哪里、因为什么，进行了不安全的反序列化。

3.3 定位调用链

找到漏洞点（即readObject()调用处）后，下一步是向上追溯：这个漏洞方法是被谁调用的？它的参数（那个InputStream）最终来源于哪里？是来自HTTP请求体吗？还是来自特定的请求头？又或者是会话（Session）数据？

在IDEA中，你可以使用“Find Usages”功能查找该方法的调用者，一层层向上回溯。同时，也要向下探索：当恶意对象被反序列化出来后，它会被赋值给什么类型的变量？后续有没有可能调用它的某些危险方法？这决定了漏洞的利用深度。

通过这一番追溯，我们就能勾勒出漏洞触发的完整路径：“用户可控的输入 -> 某个处理组件 -> 不安全的反序列化调用 -> 潜在的危险Gadget链触发”。这条路径就是攻击面。

4. 漏洞原理深度剖析

定位到入口和代码后，我们来深入理解其工作原理。这需要结合Tomcat处理请求的架构。

4.1 Tomcat请求处理管线回顾

Tomcat处理一个HTTP请求，会经过一系列“阀门”（Valve）组成的管道（Pipeline），比如连接器（Connector）接收字节流，解析成Request对象，经过认证、授权等过滤器，最终到达Servlet。漏洞往往发生在某个特定的阀门或过滤器中，它们为了某种功能（比如集群会话复制、文件上传、特定的协议解析），错误地引入了反序列化。

以“基于Java序列化的会话持久化”这个历史问题为例。早期有些配置允许将会话数据序列化后存储或通过网络传输。如果攻击者能篡改这些数据，就能注入恶意对象。CVE-2025-24813可能与某种类似的、非默认开启的可选功能或特定协议支持有关。

4.2 触发条件与参数构造

漏洞不是无条件触发的。根据补丁分析和调用链追溯，我们可以总结出触发CVE-2025-24813的必要条件：

  1. Tomcat版本：必须是在受影响范围内的特定版本（如9.0.0至9.0.xx）。
  2. 配置开关：可能需要启用某个非默认的配置项。例如，在server.xml或context.xml中配置了某个特定的Listener、Valve或Cluster组件。
  3. 请求特征：需要发送特定格式的HTTP请求。这可能包括：
    • 特定的URL路径：指向某个处理特定协议的端点。
    • 特定的Content-Type：比如application/java-serialized-object，或者某种自定义的MIME类型。
    • 特定的请求头：包含序列化数据的头部。
    • 特定的请求体：请求体本身就是完整的Java序列化字节流。

攻击者需要精确地构造满足以上所有条件的请求。请求体（或特定参数）的内容，就是通过ysoserial等工具生成的、针对Tomcat内置类库或应用依赖库的Gadget Chain payload。

4.3 一个简化的漏洞触发模拟

假设漏洞入口点在处理multipart/form-data文件上传的某个边缘场景中（再次强调，此为模拟）。攻击者可能构造这样一个HTTP请求：

POST /vulnerable-endpoint HTTP/1.1 Host: target.com Content-Type: multipart/form-data; boundary=----WebKitFormBoundaryABC123 ... 其他头部 ... ------WebKitFormBoundaryABC123 Content-Disposition: form-data; name="file"; filename="test.ser" Content-Type: application/java-serialized-object [这里是恶意的Java序列化字节码，例如使用CommonsBeanutils1链生成] ------WebKitFormBoundaryABC123--

当Tomcat的某个组件（在受影响版本中）解析这个multipart请求时，如果看到Content-Type: application/java-serialized-object，可能会错误地尝试将文件内容直接进行反序列化，从而触发漏洞。

实操心得：在分析时，一定要关注Tomcat中所有涉及ObjectInputStream、readObject、readUnshared等方法的调用。特别是那些从ServletRequest的InputStream或Part的InputStream直接创建ObjectInputStream的地方，它们都是高风险点。

5. 漏洞利用链（Gadget Chain）探索

光有入口，没有“弹药”，漏洞也只是一个空洞。这个“弹药”就是能在目标环境中成功触发的Gadget Chain。

5.1 Tomcat内置的潜在危险类

Tomcat本身自带了很多库，如EL处理器、JSP解析器、WebSocket实现等，其中一些类可能被串联起来形成利用链。安全研究人员会仔细审计以下包：

  • org.apache.tomcat.util.*
  • org.apache.catalina.*
  • org.apache.el.*(Expression Language)
  • org.apache.jasper.*(JSP)

例如，历史上Tomcat的org.apache.tomcat.util.modeler.BaseModelMBean类就曾被用于构造利用链。我们需要在漏洞入口点允许的反序列化类范围内，寻找那些其readObject、getter、setter方法能触发任意代码执行的类。

5.2 依赖库的引入

很多时候，更具威力的Gadget Chain来自应用依赖的第三方库，而非Tomcat本身。如果Web应用引入了commons-collections、commons-beanutils、jackson-databind等库，攻击者就可以利用这些库中更成熟、更强大的Gadget Chain。 这就引出了一个关键点：CVE-2025-24813的利用难度和威力，很大程度上取决于部署在漏洞Tomcat上的Web应用所依赖的JAR包。一个依赖了大量常见库的应用，其面临的RCE风险远高于一个“纯净”的应用。

5.3 利用链构造演示

假设目标环境包含了commons-collections 3.2.1。攻击者可以使用ysoserial生成一个CommonsCollections1链的payload，命令是弹出一个计算器（仅作演示）：

java -jar ysoserial.jar CommonsCollections1 "calc.exe" > payload.ser

然后将payload.ser的内容作为恶意请求体发送到漏洞端点。如果漏洞触发成功，且Tomcat或应用的ClassPath中包含必要的类，服务器就会执行calc.exe命令。在实际攻击中，命令可能会是下载远程木马、植入后门、执行系统命令等。

注意事项：不同JDK版本对Gadget Chain的影响巨大。高版本JDK（如8u121之后）引入了一系列反序列化过滤器、模块化限制等安全机制，使得很多传统的利用链失效。因此，在分析漏洞实际影响时，必须结合目标服务器的JDK版本。

6. 漏洞复现与调试实战

理论分析再多，不如动手调试一遍。下面我们搭建一个受控的复现环境。

6.1 环境搭建步骤

  1. 安装受影响版本的Tomcat：例如，下载并解压Apache Tomcat 9.0.40（假设该版本受影响）。
  2. 配置漏洞触发条件：根据之前的分析，可能需要修改conf/server.xml或conf/context.xml，启用某个特定的配置。这里要极度小心，必须参考官方漏洞公告或补丁信息来确认确切的配置，切勿盲目猜测。一个错误的配置可能导致服务无法启动或引入其他风险。
  3. 部署一个简单的Web应用：可以是一个空的ROOT.war，或者一个包含jsp的简单应用，用于接收请求。
  4. 启动Tomcat并开启调试：在catalina.sh或catalina.bat的启动参数中加入远程调试选项，例如-agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=*:5005。
  5. IDEA连接远程调试：在IDEA中新建一个“Remote JVM Debug”配置，填写主机和端口（5005），然后启动调试连接。

6.2 动态调试与断点设置

在IDEA中，打开Tomcat源码，在我们之前通过补丁分析找到的“漏洞方法”处打上断点。例如，在ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(inputStream);和Object obj = ois.readObject();这两行。

然后，使用Burp Suite或Postman，构造我们推测的恶意HTTP请求，向本地启动的Tomcat发送。如果请求路径和格式正确，代码执行就会在我们的断点处暂停。

6.3 关键变量观察

当程序停在断点时，我们需要密切关注几个关键变量：

  • inputStream：它的内容是什么？是否是我们发送的恶意字节流？可以通过IDEA的“Evaluate Expression”功能，将其内容转换为十六进制或字节数组查看。
  • 反序列化过程中涉及的Class对象：在readObject时，IDEA的调试器会显示正在加载的类名。观察是否有来自commons-collections等危险库的类被加载。
  • 调用栈（Call Stack）：查看当前线程的完整调用栈。这能清晰地告诉我们，请求是如何从Tomcat的入口（如Http11Processor）一步步流转到这个危险的反序列化点的。调用栈是理解漏洞触发路径的黄金信息。

通过单步调试（Step Over/Into），我们可以亲眼看到恶意payload是如何被解析，Gadget Chain中的各个类是如何被实例化，它们的危险方法是如何被依次调用的，直到最终Runtime.getRuntime().exec()被触发。这个过程将之前所有的静态分析串联起来，形成深刻的理解。

常见问题与排查：

  • 断点无法命中：首先检查请求URL、头部、正文是否完全符合漏洞触发条件。其次检查Tomcat启动配置和IDEA远程调试连接是否成功。最后，确认打的断点位置是否正确，是否在正确的代码分支上。
  • 反序列化过程抛出异常：可能是JDK版本限制，也可能是Gadget Chain不兼容。需要检查目标ClassPath中是否存在链所需的所有类，并且版本匹配。可以尝试使用ysoserial的其他链（如CommonsBeanutils1）进行测试。
  • 调试过程导致Tomcat卡死或无响应：某些Gadget Chain的执行可能会卡住调试器或导致线程阻塞。建议在调试时，使用执行简单命令（如touch /tmp/test）的payload，避免复杂操作。

7. 修复方案与安全加固建议

分析漏洞的最终目的是为了修复和防御。基于我们对CVE-2025-24813的深度理解，可以提出多层次的安全建议。

7.1 官方修复方案

最直接、最有效的方案永远是升级Tomcat到已修复的安全版本。Apache官方会发布包含该漏洞补丁的新版本。升级前，务必在测试环境充分验证，确保业务兼容性。

7.2 临时缓解措施

如果因故无法立即升级，可以考虑以下缓解措施，但需知其局限性：

  1. 禁用危险功能：根据漏洞分析，如果确认漏洞与某个特定组件（如某个Cluster配置、某个Valve）有关，且业务不需要，则在配置文件中将其注释或删除。
  2. 网络层防护：在WAF（Web应用防火墙）或负载均衡器上，设置规则拦截特征明显的恶意请求，例如包含java-serialized-objectContent-Type的请求，或指向可疑路径的请求。但这种方式可能被绕过。
  3. JDK升级与安全配置：升级到最新的JDK LTS版本，并启用其内置的反序列化过滤器。可以通过配置jdk.serialFilter系统属性来限制可反序列化的类。这是一个非常有效的纵深防御手段。

7.3 长期安全实践

  1. 最小化依赖：定期审计项目的pom.xml或build.gradle，移除不必要的依赖，特别是那些已知存在高危反序列化链的库（如老版本的commons-collections,commons-beanutils等）。
  2. 使用白名单反序列化：如果业务确实需要使用Java原生序列化（这种情况在现代应用中应极力避免），必须使用ValidatingObjectInputStream并严格配置白名单，只允许反序列化业务确需的少数几个类。
  3. 替换序列化方案：在新项目中，摒弃Java原生序列化，改用JSON（Jackson/Gson）、Protobuf、Kryo（需正确配置）等更安全的序列化协议。
  4. 持续监控与更新：订阅Tomcat和安全社区的安全公告，建立软件成分清单（SBOM），对使用的中间件和库进行持续的漏洞监控。

我个人在实际应急响应和代码审计中的体会是，对于反序列化这类漏洞，绝不能抱有侥幸心理。它们往往潜伏在非主流的功能配置或边缘的协议处理中，平时风平浪静，一旦被公开，利用工具就会迅速普及。因此，除了及时打补丁，更重要的是在架构设计和代码评审阶段就树立“不信任任何外部输入”的原则，对任何来自网络的数据进行严格的校验和过滤，从根本上收缩攻击面。在下一篇中，我们将继续深入，探讨如何自动化挖掘这类反序列化入口点，以及从防御者角度如何构建有效的检测规则。