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Java-Memshell-Generator项目中的Tomcat Filter内存马注入机制分析

2025-07-07 11:59:17作者:伍霜盼Ellen

背景介绍

Java-Memshell-Generator(简称jMG)是一款用于生成Java内存马的工具,其中包含了对Tomcat Filter类型内存马的注入功能。近期有安全研究人员在使用过程中发现了一些关于Filter注入机制的疑问,本文将深入分析其工作原理。

问题现象

在使用jMG注入Tomcat Filter内存马时,研究人员注意到代码中存在两个现象:

  1. 注入器代码中没有直接实例化filter对象
  2. 没有将filter参数显式添加到filterDef对象中

这引发了关于内存马是否成功注入的疑问,但实际上内存马仍然能够正常工作。

技术原理分析

Tomcat Filter注入流程

Tomcat中Filter的注入主要涉及以下几个关键步骤:

  1. 创建Filter定义(FilterDef)对象
  2. 将Filter定义添加到Context中
  3. 创建Filter配置(ApplicationFilterConfig)对象
  4. 将Filter配置存入Context的filterConfigs映射表

关键代码解析

jMG中的核心注入代码如下:

Constructor[] constructors = Class.forName("org.apache.catalina.core.ApplicationFilterConfig").getDeclaredConstructors();
Object filterConfig = constructors[0].newInstance(context, filterDef);
Map filterConfigs = (Map)getFV(context, "filterConfigs");
filterConfigs.put(filterName, filterConfig);

这段代码通过反射实例化ApplicationFilterConfig对象,并将其存入Context的filterConfigs中。

自动实例化机制

虽然注入代码没有显式创建filter实例,但Tomcat内部有自动实例化机制:

  1. ApplicationFilterConfig构造函数中会检查filterDef.getFilter()是否为null
  2. 如果为null,则调用getFilter()方法
  3. getFilter()方法会根据filterDef中的filterClass自动创建filter实例
// ApplicationFilterConfig.getFilter()关键代码
String filterClass = this.filterDef.getFilterClass();
this.filter = (Filter)this.getInstanceManager().newInstance(filterClass);

请求处理流程

当HTTP请求到达时,Tomcat会:

  1. 从filterConfigs中获取对应的FilterConfig
  2. 调用getFilter()获取filter实例
  3. 执行filter的doFilter方法
// ApplicationFilterChain.internalDoFilter关键代码
Filter filter = filterConfig.getFilter();
filter.doFilter(request, response, this);

设计考量

jMG选择不显式创建filter实例的主要考虑是:

  1. 减少payload长度:避免在注入代码中包含实例化逻辑
  2. 利用Tomcat自身机制:依赖Tomcat的标准初始化流程
  3. 提高兼容性:适应不同版本的Tomcat实现

技术验证

通过以下步骤可以验证内存马是否成功注入:

  1. 检查Context的filterDefs中是否包含注入的filter定义
  2. 确认filterConfigs映射表中存在对应的FilterConfig
  3. 发送测试请求观察内存马是否响应

总结

Java-Memshell-Generator中的Tomcat Filter注入器虽然看似缺少部分代码,但实际上利用了Tomcat自身的filter实例化机制,是一种精简而有效的设计。这种实现方式既保证了功能完整性,又优化了payload大小,体现了对Tomcat内部机制的深入理解。

对于安全研究人员而言,理解这种注入机制有助于更好地分析内存马行为,也为防御此类攻击提供了思路。防御方可以重点关注filterConfigs和filterDefs的异常修改,以及非标准filterClass的加载行为。

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