新型 tomcat websocket 内存马检测与防护思路探究

最近，看到网上有安全研究人员发布了一篇文章，描述了一款在 tomcat的全新内存马，地址为:https://www.iculture.cc/forum-post/19128.html，该内存马基于 websocket协议，有别于目前已知的见的filter型内存马、servlet 型内存马，该类型的网马从形式上还有功能上都是非常新颖的，且根据该作者描述，目前常规的内存马扫描工具（如memshell scanner）无法检测出该类型的内存马。为此，笔者对该内存马的原理进行了分析，并在此提出了一种检测该内存马的思路，可以帮助安全人员检测出此种类型内存马，从而降低业务系统安全隐患。

websocket 内存马原理

Tomcat 服务器在启动时会通过WsSci中的 WsServerContainer 将 classpath 注解下带有@ServerEndpoint的类加入到 websocket 服务中。如：

通过调试可以看到添加位置如下：

对该段代码进行分析，注册 websocket 服务步骤如下，
首先要初始化一个WsServerContainer，

通过扫描 classpath 下的带注解的类并加入一个 iterator 之中，

然后遍历该列表，针对每个元素，然后创建一个 ServerEndpointConfig ，然后通过 addEndpoint 将该类加入到websocket服务之中。

至此，就将一个ws节点加入的服务中，根据这个思路，攻击者也可以利用这种方式在运行时动态注入ws节点，注入的思路与此一致，该类型内存马作者也给出了代码，此处不再过多叙述。

检测思路

既然是内存马，那在内存中肯定会有实体，所以只要找到存储该实体的位置，就能检测出此类内存马。

下面通过动态调试分析该实体的具体存储位置，前面提到，最终是通过 addEndpoint 函数将该内存马实体加入到ws服务中，于是跟进该函数，

在 addEndpoint 中，通过(WsServerContainer.ExactPathMatch)this.configExactMatchMap.put(path, newMatch)加入到一个名为configExactMatchMap的 Map 之中，进一步查看该成员变量定义：

是一个Map<String, WsServerContainer.ExactPathMatch>的类型，通过调试可知，该 map 的 key 就是对应 ws 服务的 url， 后面的WsServerContainer.ExactPathMatch则存放了ws服务的实体，该类定义如下：

其中的 config 变量就是之前扫描注解时生成的实体类。

于是，检测思路就呼之欲出了：找到对应 context 的 configExactMatchMap， 里面保存了所有注册的 ws 服务，每个服务就是该map中的一个元素。

笔者写了一个简单的 jsp 检测脚本，访问该 jsp 就能打印出所有的 ws 服务。

<%@ page import="org.apache.tomcat.websocket.server.WsServerContainer" %>
<%@ page import="javax.websocket.server.ServerContainer" %>
<%@ page import="java.lang.reflect.Field" %>
<%@ page import="java.util.Map" %>
<%@ page import="java.util.Set" %>
<%@ page import="java.util.Iterator" %>
<%@ page import="javax.websocket.server.ServerEndpointConfig" %><%-- Created by IntelliJ IDEA. --%>
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<%
  // 通过 request 的 context 获取 ServerContainer
  WsServerContainer wsServerContainer = (WsServerContainer) request.getServletContext().getAttribute(ServerContainer.class.getName());

  // 利用反射获取 WsServerContainer 类中的私有变量 configExactMatchMap
  Class<?> obj = Class.forName("org.apache.tomcat.websocket.server.WsServerContainer");
  Field field = obj.getDeclaredField("configExactMatchMap");
  field.setAccessible(true);
  Map<String, Object> configExactMatchMap = (Map<String, Object>) field.get(wsServerContainer);

  // 遍历configExactMatchMap, 打印所有注册的 websocket 服务
  Set<String> keyset = configExactMatchMap.keySet();
  Iterator<String> iterator = keyset.iterator();
  while (iterator.hasNext()){
    String key = iterator.next();
    Object object = wsServerContainer.findMapping(key);
    Class<?> wsMappingResultObj = Class.forName("org.apache.tomcat.websocket.server.WsMappingResult");
    Field configField = wsMappingResultObj.getDeclaredField("config");
    configField.setAccessible(true);
    ServerEndpointConfig config1 = (ServerEndpointConfig)configField.get(object);
    Class<?> clazz = config1.getEndpointClass();

    // 打印 ws 服务 url， 对应的 class
    out.println(String.format("websocket name：%s,  websocket class: %s", key, clazz.getName()));
  }

  // 如果参数带name， 删除该服务，名字为name参数值
  if(request.getParameter("name")!= null){
    configExactMatchMap.remove(request.getParameter("name"));
    out.println(String.format("delete ws service: %s", request.getParameter("name")));
  }
%>

效果如下：

如果想要删除一个ws服务，直接将该实体从map中移除即可，

configExactMatchMap.remove(request.getParameter("name"));

通过该jsp就是在后面加入?name=websocket服务名字即可:

再此访问检测工具，该服务已经删掉：

总结

本文通过分析该新型内存马原理，提出了对应的检测思路，并实现了一个简陋的内存马检测代码和内存马删除代码，希望该方法能够帮助有此需求的同行安全运维人员，也希望能够抛砖引玉，开展更为深入的讨论。

参考链接

https://www.iculture.cc/forum-post/19128.html
https://juejin.cn/post/7095918534210879519

原文：https://www.freebuf.com/articles/web/339361.html转自：网络安全者

原文始发于微信公众号（LemonSec）：新型 tomcat websocket 内存马检测与防护思路探究