之前偶们有就RASP技术攻防基础作过简单介绍，穿越捷径：请点击
今儿接上回，说一说环境配置的事儿，废话不多说，直接进入正题：
PS：代码已上传至github，地址：https://github.com/iiiusky/java_rasp_example
初始化项目
首先我们在IDEA中新建一个maven项目
取名为JavawebAgent
然后当前的目录结构如下：
删除src目录，然后右键新建Module
依然选择Maven项目
然后在ArtifactId处填入agent
然后确定即可
然后再次重复一遍上面的新建Module的操作，将第二小步中的ArtifactId改为test，第三小步中的Module Name 改为test-struts2,如下图所示
这时候的目录结构如下
其中agent目录为我们要实现agent的主要代码区域，test-struts2为测试web代码区域。（注：test-struts2不是必选的）
test-struts2模块基础配置
test-struts2部分的代码这边就不进行复述了，大家可以去本项目的地址中直接下载test-struts2内容。
agent模块基本配置
≡≡ pom.xml包配置
agent这个pom包配置的话有坑，这个以后在说，先看pom.xml内容吧。
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.ow2.asm</groupId>
<artifactId>asm-all</artifactId>
<version>5.1</version>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<finalName>agent</finalName>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
<configuration>
<source>1.6</source>
<target>1.6</target>
</configuration>
</plugin>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-jar-plugin</artifactId>
<version>2.3.2</version>
<configuration>
<archive>
<manifestFile>src/main/resources/MANIFEST.MF</manifestFile>
</archive>
</configuration>
</plugin>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-shade-plugin</artifactId>
<version>2.3</version>
<executions>
<execution>
<phase>package</phase>
<goals>
<goal>shade</goal>
</goals>
<configuration>
<artifactSet>
<includes>
<include>commons-io:commons-io:jar:*</include>
<include>org.ow2.asm:asm-all:jar:*</include>
</includes>
</artifactSet>
</configuration>
</execution>
</executions>
</plugin>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
<version>2.21.0</version>
<configuration>
<skipTests>true</skipTests>
</configuration>
</plugin>
</plugins>
</build>
将上述内容复制到agent模块下的pom.xml中
≡≡ 创建MAINFEST.NF文件
在resources目录下创建MAINFEST.NF文件，文件内容如下
Manifest-Version: 1.0
Can-Retransform-Classes: true
Can-Redefine-Classes: true
Can-Set-Native-Method-Prefix: true
≡≡ maven自动打包配置
在idea中右上部分找到Add Configurations , 然后点击此按钮
在弹出的窗口中点左上角的+,选择maven
然后点下图①的位置选择工作目录，在②的位置选择agent，在③的位置填入clean install
完成以后如下图所示，然后点击OK保存即可
这时候右上角已经可以看到我们刚刚配置的maven自动打包功能了，agent每改一处都需要重新build，不然无法生效。
≡≡ 创建Agent主要实现代码包
在agent包下面的java文件夹下右键选择新建package，然后填入你的包名，我这边的包名为
cn.org.javaweb.agent
简易版RASP实现
创建入口类
在cn.org.javaweb.agent包下新建一个类。
内容如下：
/*
* Copyright sky 2019-04-03 Email:[email protected].
*
* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
* you may not use this file except in compliance with the License.
* You may obtain a copy of the License at
*
* http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
*
* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
* See the License for the specific language governing permissions and
* limitations under the License.
*/
package cn.org.javaweb.agent;
import java.lang.instrument.Instrumentation;
/**
* @author sky
*/
public class Agent {
public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst) {
inst.addTransformer(new AgentTransform());
}
}
创建Transform
然后我们再新建一个AgentTransform类，该类需要实现ClassFileTransformer的方法，内容如下:
/*
* Copyright sky 2019-04-03 Email:[email protected].
*
* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
* you may not use this file except in compliance with the License.
* You may obtain a copy of the License at
*
* http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
*
* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
* See the License for the specific language governing permissions and
* limitations under the License.
*/
package cn.org.javaweb.agent;
import java.lang.instrument.ClassFileTransformer;
import java.lang.instrument.IllegalClassFormatException;
import java.security.ProtectionDomain;
/**
* @author sky
*/
public class AgentTransform implements ClassFileTransformer {
/**
* @param loader
* @param className
* @param classBeingRedefined
* @param protectionDomain
* @param classfileBuffer
* @return
* @throws IllegalClassFormatException
*/
@Override
public byte[] transform(ClassLoader loader, String className,
Class<?> classBeingRedefined, ProtectionDomain protectionDomain,
byte[] classfileBuffer) throws IllegalClassFormatException {
className = className.replace("/", ".");
System.out.println("Load class:" + className);
return classfileBuffer;
}
}
build Agent配置
点击右上角的agent[clean,intall]进行build。
由上图可见我们的包的位置为
/Volumes/Data/code/work/JavawebAgent/agent/target/agent.jar
将改包的位置记录下来，然后点开tomcat配置(这边没有对idea如何配置tomcat进行讲解，不会的可以自行百度|谷歌)
在VM options处填写以下内容：
-Dfile.encoding=UTF-8
-noverify
-Xbootclasspath/p:/Volumes/Data/code/work/JavawebAgent/agent/target/agent.jar
-javaagent:/Volumes/Data/code/work/JavawebAgent/agent/target/agent.jar
其中/Volumes/Data/code/work/JavawebAgent/agent/target/agent.jar的路径为你在上一步编译出来的agent的路径，注意替换。
这时候我们在启动tomcat，就可以看到我们在AgentTransform中写的打印包名已经生效了，如下图:
上图红框区域为tomcat启动的时候加载的所有类名。然后我们打开浏览器查看web是否正常。
可以看到web也正常启动了。
创建ClassVisitor类
然后我们新建一个TestClassVisitor类，需要继承ClassVisitor类并且实现Opcodes类，代码如下
/*
* Copyright sky 2019-04-03 Email:[email protected].
*
* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
* you may not use this file except in compliance with the License.
* You may obtain a copy of the License at
*
* http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
*
* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
* See the License for the specific language governing permissions and
* limitations under the License.
*/
package cn.org.javaweb.agent;
import org.objectweb.asm.ClassVisitor;
import org.objectweb.asm.MethodVisitor;
import org.objectweb.asm.Opcodes;
/**
* @author sky
*/
public class TestClassVisitor extends ClassVisitor implements Opcodes {
public TestClassVisitor(ClassVisitor cv) {
super(Opcodes.ASM5, cv);
}
@Override
public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String desc, String signature, String[] exceptions) {
MethodVisitor mv = super.visitMethod(access, name, desc, signature, exceptions);
System.out.println(name + "方法的描述符是：" + desc);
return mv;
}
}
对ProcessBuilder（命令执行）类进行hook用户执行的命令
≡≡ 使用transform对类名进行过滤
然后回到AgentTransform中，对transform方法的内容进行修改，transform方法代码如下：
public byte[] transform(ClassLoader loader, String className,
Class<?> classBeingRedefined, ProtectionDomain protectionDomain,
byte[] classfileBuffer) throws IllegalClassFormatException {
className = className.replace("/", ".");
try {
if (className.contains("ProcessBuilder")) {
System.out.println("Load class: " + className);
ClassReader classReader = new ClassReader(classfileBuffer);
ClassWriter classWriter = new ClassWriter(classReader, ClassWriter.COMPUTE_MAXS);
ClassVisitor classVisitor = new TestClassVisitor(classWriter);
classReader.accept(classVisitor, ClassReader.EXPAND_FRAMES);
classfileBuffer = classWriter.toByteArray();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return classfileBuffer;
}
简单介绍一下代码块内容
首先判断类名是否包含ProcessBuilder,如果包含则使用ClassReader对字节码进行读取，然后新建一个ClassWriter进行对ClassReader读取的字节码进行拼接，然后在新建一个我们自定义的ClassVisitor对类的触发事件进行hook，在然后调用classReader的accept方法,最后给classfileBuffer重新赋值修改后的字节码。
可能看起来比较绕，但是如果学会使用以后就比较好理解了。
≡≡ 创建测试环境
我们在tomcat中新建一个jsp，用来调用命令执行，代码如下：
<%@ page import="java.io.InputStream" %>
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<pre>
<%
Process process = Runtime.getRuntime().exec(request.getParameter("cmd"));
InputStream in = process.getInputStream();
int a = 0;
byte[] b = new byte[1024];
while ((a = in.read(b)) != -1) {
out.println(new String(b, 0, a));
}
in.close();
%>
</pre>
可以看到就是一个简单的执行命令的代码;下面我们对就此更改过的内容进行build，看一下会输出点什么。
biuld完成，启动tomcat。
访问
可以看到已经成功执行命令，我们回到idea里面的控制台看一下输出了什么。
通过上图可以完整的看到一个执行命令所调用的所有调用链。
Load class: java.lang.ProcessBuilder
<init>方法的描述符是：(Ljava/util/List;)V
<init>方法的描述符是：([Ljava/lang/String;)V
command方法的描述符是：(Ljava/util/List;)Ljava/lang/ProcessBuilder;
command方法的描述符是：([Ljava/lang/String;)Ljava/lang/ProcessBuilder;
command方法的描述符是：()Ljava/util/List;
environment方法的描述符是：()Ljava/util/Map;
environment方法的描述符是：([Ljava/lang/String;)Ljava/lang/ProcessBuilder;
directory方法的描述符是：()Ljava/io/File;
directory方法的描述符是：(Ljava/io/File;)Ljava/lang/ProcessBuilder;
redirects方法的描述符是：()[Ljava/lang/ProcessBuilder$Redirect;
redirectInput方法的描述符是：(Ljava/lang/ProcessBuilder$Redirect;)Ljava/lang/ProcessBuilder;
redirectOutput方法的描述符是：(Ljava/lang/ProcessBuilder$Redirect;)Ljava/lang/ProcessBuilder;
redirectError方法的描述符是：(Ljava/lang/ProcessBuilder$Redirect;)Ljava/lang/ProcessBuilder;
redirectInput方法的描述符是：(Ljava/io/File;)Ljava/lang/ProcessBuilder;
redirectOutput方法的描述符是：(Ljava/io/File;)Ljava/lang/ProcessBuilder;
redirectError方法的描述符是：(Ljava/io/File;)Ljava/lang/ProcessBuilder;
redirectInput方法的描述符是：()Ljava/lang/ProcessBuilder$Redirect;
redirectOutput方法的描述符是：()Ljava/lang/ProcessBuilder$Redirect;
redirectError方法的描述符是：()Ljava/lang/ProcessBuilder$Redirect;
inheritIO方法的描述符是：()Ljava/lang/ProcessBuilder;
redirectErrorStream方法的描述符是：()Z
redirectErrorStream方法的描述符是：(Z)Ljava/lang/ProcessBuilder;
start方法的描述符是：()Ljava/lang/Process;
<clinit>方法的描述符是：()V
Load class: java.lang.ProcessBuilder$NullInputStream
<init>方法的描述符是：()V
read方法的描述符是：()I
available方法的描述符是：()I
<clinit>方法的描述符是：()V
Load class: java.lang.ProcessBuilder$NullOutputStream
<init>方法的描述符是：()V
write方法的描述符是：(I)V
<clinit>方法的描述符是：()V
≡≡ 拿到用户所执行的命令
接下来我们看看尝试一下能否拿到所执行的命令
新建一个名为ProcessBuilderHook的类，然后在类中新建一个名字为start的静态方法，完整代码如下：
/*
* Copyright sky 2019-04-04 Email:[email protected].
*
* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
* you may not use this file except in compliance with the License.
* You may obtain a copy of the License at
*
* http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
*
* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
* See the License for the specific language governing permissions and
* limitations under the License.
*/
package cn.org.javaweb.agent;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
/**
* @author sky
*/
public class ProcessBuilderHook {
public static void start(List<String> commands) {
String[] commandArr = commands.toArray(new String[commands.size()]);
System.out.println(Arrays.toString(commandArr));
}
}
这个方法干啥用的我们一会在说，先看下面。
≡≡ 复写visitMethod方法
打开TestClassVisitor，对visitMethod方法进行更改。具体代码如下：
@Override
public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String desc, String signature, String[] exceptions) {
MethodVisitor mv = super.visitMethod(access, name, desc, signature, exceptions);
if ("start".equals(name) && "()Ljava/lang/Process;".equals(desc)) {
System.out.println(name + "方法的描述符是：" + desc);
return new AdviceAdapter(Opcodes.ASM5, mv, access, name, desc) {
@Override
public void visitCode() {
mv.visitVarInsn(ALOAD, 0);
mv.visitFieldInsn(GETFIELD, "java/lang/ProcessBuilder", "command", "Ljava/util/List;");
mv.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, "cn/org/javaweb/agent/ProcessBuilderHook", "start", "(Ljava/util/List;)V", false);
super.visitCode();
}
};
}
return mv;
}
给大家解释下新增加的代码，从if判断开始
判断传入进来的方法名是否为start以及方法描述符是否为()Ljava/lang/Process;,如果是的话就新建一个AdviceAdapter方法，并且复写visitCode方法，对其字节码进行修改，
mv.visitVarInsn(ALOAD, 0);
拿到栈顶上的this
mv.visitFieldInsn(GETFIELD, "java/lang/ProcessBuilder", "command", "Ljava/util/List;");
拿到this里面的command
mv.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, "cn/org/javaweb/agent/ProcessBuilderHook", "start", "(Ljava/util/List;)V", false);
然后调用我们上面新建的ProcessBuilderHook类中的start方法,将上面拿到的this.command压入我们方法。
ProcessBuilderHook类的作用就是让这部分进行调用，然后转移就可以转入到我们的逻辑代码了。
我们再次编译一下，然后启动tomcat，访问cmd.jsp看看.
≡≡ 测试hook用户执行的命令参数是否拿到
访问
可以看到已经将当前目录下的内容打印了出来。
我们到idea中看看控制台输出了什么。
可以看到我们输入的命令
[whoami]
已经输出出来了，到此为止，我们拿到了要执行的命令.
总结
对于拿到要执行的命令以后怎么做，是需要拦截还是替换还是告警，这边就需要大家自己去实现了。当然，如果要实现拦截功能，还需要注意要获取当前请求中的的response，不然无法对response进行复写，也无法对其进行拦截。这边给大家提供一个思路，对应拦截功能，大家可以去hook请求相关的类，然后在危险hook点结合http请求上下文进行拦截请求。
对于其他攻击点的拦截，可以参考百度开源的OpenRasp进行编写hook点。
如需在Java中实现RASP技术，笔者建议好好了解一下ASM，这样对以后JAVA的运行机制也会有一定的了解，方便以后调试以及写代码。
参考
https://rasp.baidu.com/doc/hacking/architect/hook.html#java-server
https://github.com/anbai-inc/javaweb-codereview
https://static.javadoc.io/org.ow2.asm/asm/5.2/org/objectweb/asm/ClassReader.html
http://www.blogjava.net/vanadies10/archive/2011/02/23/344899.html
http://www.blogjava.net/DLevin/archive/2014/06/25/414292.html
*本文作者：安百科技，转载请注明来自FreeBuf.COM
来源：freebuf.com 2019-05-17 09:30:39 by: 安百科技
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