本篇主讲RASP实现（简易版），所有的环境可参考： 浅谈RASP技术攻防之实战[环境配置篇]
代码上传GitHub地址：https://github.com/iiiusky/java_rasp_example
关于 ASM 中不同类不同方法之间的关系图如下
简易版RASP实现
创建入口类
在cn.org.javaweb.agent包下新建一个类。
内容如下：
/*
* Copyright sky 2019-04-03 Email:sky@03sec.com.
*
* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
* you may not use this file except in compliance with the License.
* You may obtain a copy of the License at
*
* http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
*
* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
* See the License for the specific language governing permissions and
* limitations under the License.
*/
package cn.org.javaweb.agent;
import java.lang.instrument.Instrumentation;
/**
* @author sky
*/
public class Agent {
public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst) {
inst.addTransformer(new AgentTransform());
}
}
创建Transform
然后我们再新建一个AgentTransform类，该类需要实现ClassFileTransformer的方法，内容如下:
/*
* Copyright sky 2019-04-03 Email:sky@03sec.com.
*
* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
* you may not use this file except in compliance with the License.
* You may obtain a copy of the License at
*
* http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
*
* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
* See the License for the specific language governing permissions and
* limitations under the License.
*/
package cn.org.javaweb.agent;
import java.lang.instrument.ClassFileTransformer;
import java.lang.instrument.IllegalClassFormatException;
import java.security.ProtectionDomain;
/**
* @author sky
*/
public class AgentTransform implements ClassFileTransformer {
/**
* @param loader
* @param className
* @param classBeingRedefined
* @param protectionDomain
* @param classfileBuffer
* @return
* @throws IllegalClassFormatException
*/
@Override
public byte[] transform(ClassLoader loader, String className,
Class classBeingRedefined, ProtectionDomain protectionDomain,
byte[] classfileBuffer) throws IllegalClassFormatException {
className = className.replace("/", ".");
System.out.println("Load class:" + className);
return classfileBuffer;
}
}
build Agent配置
点击右上角的agent[clean,intall]进行build。
由上图可见我们的包的位置为
/Volumes/Data/code/work/JavawebAgent/agent/target/agent.jar
将改包的位置记录下来，然后点开tomcat配置(这边没有对idea如何配置tomcat进行讲解，不会的可以自行百度|谷歌)
在VM options处填写以下内容：
-Dfile.encoding=UTF-8 -noverify -Xbootclasspath/p:/Volumes/Data/code/work/JavawebAgent/agent/target/agent.jar -javaagent:/Volumes/Data/code/work/JavawebAgent/agent/target/agent.jar
其中/Volumes/Data/code/work/JavawebAgent/agent/target/agent.jar的路径为你在上一步编译出来的agent的路径，注意替换。
这时候我们在启动tomcat，就可以看到我们在AgentTransform中写的打印包名已经生效了，如下图:
上图红框区域为tomcat启动的时候加载的所有类名。然后我们打开浏览器查看web是否正常。
可以看到web也正常启动了。
创建ClassVisitor类
然后我们新建一个TestClassVisitor类，需要继承ClassVisitor类并且实现Opcodes类，代码如下
/*
* Copyright sky 2019-04-03 Email:sky@03sec.com.
*
* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
* you may not use this file except in compliance with the License.
* You may obtain a copy of the License at
*
* http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
*
* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
* See the License for the specific language governing permissions and
* limitations under the License.
*/
package cn.org.javaweb.agent;
import org.objectweb.asm.ClassVisitor;
import org.objectweb.asm.MethodVisitor;
import org.objectweb.asm.Opcodes;
/**
* @author sky
*/
public class TestClassVisitor extends ClassVisitor implements Opcodes {
public TestClassVisitor(ClassVisitor cv) {
super(Opcodes.ASM5, cv);
}
@Override
public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String desc, String signature, String[] exceptions) {
MethodVisitor mv = super.visitMethod(access, name, desc, signature, exceptions);
System.out.println(name + "方法的描述符是：" + desc);
return mv;
}
}
对ProcessBuilder（命令执行）类进行hook用户执行的命令
≡≡ 使用transform对类名进行过滤
然后回到AgentTransform中，对transform方法的内容进行修改，transform方法代码如下：
public byte[] transform(ClassLoader loader, String className,
Class classBeingRedefined, ProtectionDomain protectionDomain,
byte[] classfileBuffer) throws IllegalClassFormatException {
className = className.replace("/", ".");
try {
if (className.contains("ProcessBuilder")) {
System.out.println("Load class: " + className);
ClassReader classReader = new ClassReader(classfileBuffer);
ClassWriter classWriter = new ClassWriter(classReader, ClassWriter.COMPUTE_MAXS);
ClassVisitor classVisitor = new TestClassVisitor(classWriter);
classReader.accept(classVisitor, ClassReader.EXPAND_FRAMES);
classfileBuffer = classWriter.toByteArray();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return classfileBuffer;
}
简单介绍一下代码块内容
首先判断类名是否包含ProcessBuilder,如果包含则使用ClassReader对字节码进行读取，然后新建一个ClassWriter进行对ClassReader读取的字节码进行拼接，然后在新建一个我们自定义的ClassVisitor对类的触发事件进行hook，在然后调用classReader的accept方法,最后给classfileBuffer重新赋值修改后的字节码。
可能看起来比较绕，但是如果学会使用以后就比较好理解了。
≡≡ 创建测试环境
我们在tomcat中新建一个jsp，用来调用命令执行，代码如下：
<%@ page import="java.io.InputStream" %> <%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %><% Process process = Runtime.getRuntime().exec(request.getParameter("cmd")); InputStream in = process.getInputStream(); int a = 0; byte[] b = new byte[1024]; while ((a = in.read(b)) != -1) { out.println(new String(b, 0, a)); } in.close(); %>可以看到就是一个简单的执行命令的代码;下面我们对就此更改过的内容进行build，看一下会输出点什么。
biuld完成，启动tomcat。
访问
http://localhost:8080/cmd.jsp?cmd=whoami可以看到已经成功执行命令，我们回到idea里面的控制台看一下输出了什么。
通过上图可以完整的看到一个执行命令所调用的所有调用链。
Load class: java.lang.ProcessBuilder方法的描述符是：(Ljava/util/List;)V 方法的描述符是：([Ljava/lang/String;)V command方法的描述符是：(Ljava/util/List;)Ljava/lang/ProcessBuilder; command方法的描述符是：([Ljava/lang/String;)Ljava/lang/ProcessBuilder; command方法的描述符是：()Ljava/util/List; environment方法的描述符是：()Ljava/util/Map; environment方法的描述符是：([Ljava/lang/String;)Ljava/lang/ProcessBuilder; directory方法的描述符是：()Ljava/io/File; directory方法的描述符是：(Ljava/io/File;)Ljava/lang/ProcessBuilder; redirects方法的描述符是：()[Ljava/lang/ProcessBuilder$Redirect; redirectInput方法的描述符是：(Ljava/lang/ProcessBuilder$Redirect;)Ljava/lang/ProcessBuilder; redirectOutput方法的描述符是：(Ljava/lang/ProcessBuilder$Redirect;)Ljava/lang/ProcessBuilder; redirectError方法的描述符是：(Ljava/lang/ProcessBuilder$Redirect;)Ljava/lang/ProcessBuilder; redirectInput方法的描述符是：(Ljava/io/File;)Ljava/lang/ProcessBuilder; redirectOutput方法的描述符是：(Ljava/io/File;)Ljava/lang/ProcessBuilder; redirectError方法的描述符是：(Ljava/io/File;)Ljava/lang/ProcessBuilder; redirectInput方法的描述符是：()Ljava/lang/ProcessBuilder$Redirect; redirectOutput方法的描述符是：()Ljava/lang/ProcessBuilder$Redirect; redirectError方法的描述符是：()Ljava/lang/ProcessBuilder$Redirect; inheritIO方法的描述符是：()Ljava/lang/ProcessBuilder; redirectErrorStream方法的描述符是：()Z redirectErrorStream方法的描述符是：(Z)Ljava/lang/ProcessBuilder; start方法的描述符是：()Ljava/lang/Process; 方法的描述符是：()V Load class: java.lang.ProcessBuilder$NullInputStream 方法的描述符是：()V read方法的描述符是：()I available方法的描述符是：()I 方法的描述符是：()V Load class: java.lang.ProcessBuilder$NullOutputStream 方法的描述符是：()V write方法的描述符是：(I)V 方法的描述符是：()V ≡≡ 拿到用户所执行的命令
接下来我们看看尝试一下能否拿到所执行的命令
新建一个名为ProcessBuilderHook的类，然后在类中新建一个名字为start的静态方法，完整代码如下：
/* * Copyright sky 2019-04-04 Email:sky@03sec.com. * * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); * you may not use this file except in compliance with the License. * You may obtain a copy of the License at * * http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 * * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. * See the License for the specific language governing permissions and * limitations under the License. */ package cn.org.javaweb.agent; import java.util.Arrays; import java.util.List; /** * @author sky */ public class ProcessBuilderHook { public static void start(Listcommands) { String[] commandArr = commands.toArray(new String[commands.size()]); System.out.println(Arrays.toString(commandArr)); } } 这个方法干啥用的我们一会在说，先看下面。
≡≡ 复写visitMethod方法
打开TestClassVisitor，对visitMethod方法进行更改。具体代码如下：
@Override public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String desc, String signature, String[] exceptions) { MethodVisitor mv = super.visitMethod(access, name, desc, signature, exceptions); if ("start".equals(name) && "()Ljava/lang/Process;".equals(desc)) { System.out.println(name + "方法的描述符是：" + desc); return new AdviceAdapter(Opcodes.ASM5, mv, access, name, desc) { @Override public void visitCode() { mv.visitVarInsn(ALOAD, 0); mv.visitFieldInsn(GETFIELD, "java/lang/ProcessBuilder", "command", "Ljava/util/List;"); mv.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, "cn/org/javaweb/agent/ProcessBuilderHook", "start", "(Ljava/util/List;)V", false); super.visitCode(); } }; } return mv; }给大家解释下新增加的代码，从if判断开始
判断传入进来的方法名是否为start以及方法描述符是否为()Ljava/lang/Process;,如果是的话就新建一个AdviceAdapter方法，并且复写visitCode方法，对其字节码进行修改，
mv.visitVarInsn(ALOAD, 0);拿到栈顶上的this
mv.visitFieldInsn(GETFIELD, "java/lang/ProcessBuilder", "command", "Ljava/util/List;");拿到this里面的command
mv.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, "cn/org/javaweb/agent/ProcessBuilderHook", "start", "(Ljava/util/List;)V", false);然后调用我们上面新建的ProcessBuilderHook类中的start方法,将上面拿到的this.command压入我们方法。
ProcessBuilderHook类的作用就是让这部分进行调用，然后转移就可以转入到我们的逻辑代码了。
我们再次编译一下，然后启动tomcat，访问cmd.jsp看看.
≡≡ 测试hook用户执行的命令参数是否拿到
访问
http://localhost:8080/cmd.jsp?cmd=ls%20-la
可以看到已经将当前目录下的内容打印了出来。
我们到idea中看看控制台输出了什么。
可以看到我们输入的命令
[whoami]已经输出出来了，到此为止，我们拿到了要执行的命令.
总结
对于拿到要执行的命令以后怎么做，是需要拦截还是替换还是告警，这边就需要大家自己去实现了。当然，如果要实现拦截功能，还需要注意要获取当前请求中的的response，不然无法对response进行复写，也无法对其进行拦截。这边给大家提供一个思路，对应拦截功能，大家可以去hook请求相关的类，然后在危险hook点结合http请求上下文进行拦截请求。
对于其他攻击点的拦截，可以参考百度开源的OpenRasp进行编写hook点。
如需在Java中实现RASP技术，笔者建议好好了解一下ASM，这样对以后JAVA的运行机制也会有一定的了解，方便以后调试以及写代码。
参考
https://rasp.baidu.com/doc/hacking/architect/hook.html#java-server
https://github.com/anbai-inc/javaweb-codereview
https://static.javadoc.io/org.ow2.asm/asm/5.2/org/objectweb/asm/ClassReader.html
http://www.blogjava.net/vanadies10/archive/2011/02/23/344899.html
http://www.blogjava.net/DLevin/archive/2014/06/25/414292.html
