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(图自喜欢的古风插画家:微博@伊吹鸡腿子 )
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结合当下的形势,对Tomcat容器的管道机制进行了研究分析,并最终利用Valve成功构造出新型内存马。
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一、何为Valve?能做些什么?
Valve译文为阀门。在Tomcat中,四大容器类StandardEngine、StandardHost、StandardContext、StandardWrapper中,都有一个管道(PipeLine)及若干阀门(Valve)。
形象地打个比方,供水管道中的各个阀门,用来实现不同的功能,比方说控制流速、控制流通等等。
那么,Tomcat管道机制中的阀门(Valve)如出一辙,我们可以自行编写具备相应业务逻辑的Valve,并添加进相应的管道当中。这样,当客户端请求传递进来时,可以在提前相应容器中完成逻辑操作。
由于Valve并不以实体文件存在,深入容器内部不易发现,且又能执行我们想要的代码逻辑,是一个极好利用点,接下来我们继续分析一下。
二、Valve的机制?
正如前文所说,每个容器对象都有一个PipeLine模块,在PipeLine模块中又含有若干Value(默认情况下只有一个)。
PipeLine伴随容器类对象生成时自动生成,就像容器的逻辑总线,按照顺序加载各个Valve,而Valve是逻辑的具体实现,通过PipeLine完成各个Valve之间的调用。
在PipeLine生成时,同时会生成一个缺省Valve实现,就是我们在调试中经常看到的StandardEngineValve、StandardHostValve、StandardContextValve、StandardWrapperValve
在Tomcat中,有四大容器类,它们各自拥有独立的管道PipeLine,当各个容器类调用getPipeLine().getFirst().invoke(Request req, Response resp)时,会首先调用用户添加的Valve,最后再调用缺省的Standard-Valve。
注意,每一个上层的Valve都是在调用下一层的Valve,并等待下层的Valve返回后才完成的,这样上层的Valve不仅具有Request对象,同时还能获取到Response对象。使得各个环节的Valve均具备了处理请求和响应的能力。
图1 管道处理流程
三、Valve的调用和继承关系?
图2 调用Pipeline
在CoyoteAdapter#service方法中,调用StandardEngine#getPipline()方法获取其pipeline,随后获取管道中第一个valve并调用该阀门的invoke方法。
图3 默认日志Valve(阀)
在Tomcat默认的servler.xml配置中,定义了一个用于记录日志的Valve,查看这个org.apache.catalina.valves.AccessLogValve类
图 4 AccessLogValve抽象类
图5 Valve基类
继承于ValveBase类,而ValveBase又继承了LifeCycleMBeanBase类,ValveBase作为Tomcat的一个抽象基础类,实现了生命周期接口及MBean接口,使得我们可以专注于阀门的逻辑处理.
图6 Pipeline接口
而PipeLine也实现了addValve的方法。
经过以上分析,那么我们只需要编写一个继承于ValveBase的类,并重写Invoke方法,随后调用相应容器实例的getPipeline方法,再调用管道的addValve方法即可。
四、Valve代码编写
按照惯例,所用的包:
<%@ page import="org.apache.catalina.valves.ValveBase" %>
编写恶意Valve,注意到调用this.getNext().invoke(req,resp)方法调用下一个Valve,否则会在该Valve终止,影响后续的响应:
<%!
注入到StandardContext中,当然你也可以注入到其他容器类,至于这里获取StandardContext的方法可以参考上一篇关于隐藏访问记录的文章:
<%
五、效果展示