Tomcat容器攻防笔记之隐匿行踪-安全客

背景：

基于现阶段红蓝对抗强度的提升，诸如WAF动态防御、态势感知、IDS恶意流量分析监测、文件多维特征监测、日志监测等手段，能够及时有效地检测、告警甚至阻断针对传统通过文件上传落地的Webshell或需以文件形式持续驻留目标服务器的恶意后门。

结合当下形势，这次我们着重关注在Tomcat日志处理流程中，是否有可取巧的地方使得Tomcat不记录访问记录，进而达到隐匿行踪的效果。

声明：

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历史文章：

Tomcat容器攻防笔记之Filter内存马
 Tomcat容器攻防笔记之Servlet内存马
 Tomcat容器攻防笔记之JSP金蝉脱壳

一、Tomcat的日志类型

基于默认配置启动的Tomcat会在logs目录中产生以下五类日志：catalina、localhost、localhost_access、host-manager、manager

catalina：记录了Catalina引擎的日志文件
localhost：记录了Tomcat内部代码抛出的日志
localhost_access: 记录了Tomcat的访问日志
host-manager以及manager：记录的是Tomcat的webapps目录下manager的应用日志

既然是跟隐藏访问记录有关，本次对localhost_access日志的调用逻辑和调用流程进行调试学习

二、Tomcat记录访问日志的流程细节？

Tomcat是对客户端的请求完成响应后，再进行访问日志记录的。具体实现在CoyoteAdapter#service方法，下图第二个红框处。

此处的Context变量其实是StandardContext，Host变量是StandardHost。然而，无论是StandardHost类还是StandardContext类，这两个容器实现类都继承于ContainerBase类。

由于这两个子类，并没有重写自己的logAccess方法，因此这里调用的logAccess(request, response, time ,false)方法，其实是调用其父类ContainerBase的logAccess方法。

代码逻辑很清晰，稍微说明一下调用顺序，Tomcat组件的日志记录是逐层回溯，从下往上调用的。

首先，从CoyoteAdapter#service()方法中，先由调用StandardContext实例的logAccess方法，所以上图的this第一次指代的是StandardContext自身，通过getAccessLog方法，获取StandardContext的日志记录对象。再调用log()方法，记录request、reponse、time中的信息。

那么当StandardContext调用完成日志记录后，进入下一个if逻辑。

通过StandContext.getParent方法，获取上级容器实现类StandardHost。如果有朋友好奇为什么是StandardHost的话，可以先了解一下Tomcat的Container架构，也可以阅读先前编写的文章。

当获取了上级容器实例后，再次调用logAccess方法，其实进入的是上图方法本身，直到达到最上级容器：this.getParent() == null 成立。

现在，我们了解了Tomcat调用日志记录的顺序，具体来看看细节。

在Tomcat的/conf/server.xml的默认配置中，只存在localhost_access_log.txt用于记录请求的IP地址、时间、请求方式、URI、协议等信息。其中pattern字段决定日志的记录形式和记录内容。

对pattern字段内容感兴趣可查阅该官方链接：

https://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/config/valve.html#Access_Logging

该配置嵌于Host标签内，属于StandardHost类。可见默认情况，仅有StandardHost调用getAccessLog方法时返回日志记录对象。

首先，this.accessLogScanComplete判断是否已完成配置文件中日志记录配置的扫描加载，如果扫描完成，则返回accessLog对象。若未扫描，则进行扫描加载。

在Tomcat的容器中，都有一个管道(PipeLine)及若干个阀（Valve），它们是容器类必须具备的模块，在容器对象生成时自动产生，Pipeline就像是每个容器的逻辑总线，在Pipeline上按照配置的顺序，加载各个valve并逐个调用，各个valve实现具体的功能逻辑。

而配置文件中的“org.apache.catalina.valves.AccessLogValve”，就是一个阀，实现日志记录的功能逻辑。

this.getPipeLine().getVales()方法获取当前管道中所有阀。通过else中的方法体，我们也可以了解到，可以自行编写继承于ValveBase类的阀，用于实现我们想要的功能，这里会通过判断阀的类型是否为AccessLog类型，获取管道中所有有关日志记录的阀实例，并保存到accessLog中，最后返回。

当this.getAccessLog()的返回值accesssLog不为空时，是调用log方法实现日志记录。

此处的this为accessLog自身，accessLog的类为AccessLogAdapter，真正的日记记录实现类，是其成员变量logs中的AccessLogValve，见下图。

由于AccessLogValve并没有实现自己的log方法，在AccessLogAdapter#log中的log.log(request, response, time),调用的，其实是AccessLogValve的父类AbstractAccessLogValve的log方法。（org.apache.catalina.valves.AbstractAccessLogValve）

在AbstractAccessLogValve#log方法中，满足逻辑条件，则最终记录日志信息。要想隐藏访问，避免记录入日志中，就要令这个log方法逻辑条件不成立。

在第一个IF条件中，改动前三个条件，会令该日志记录实现类失效，进而影响了正常功能，不建议改动。但后续2个条件，跟具体的request有关，并且是“或”判断，意味着，单独更改该类的成员属性condition和conditionIf不影响该类正常工作。

于是，我们可以通过改动this.condition和request.getAttribute(this.conditiion),或者this.conditionIf和request.getAttribute(this.conditiionIf)，令以上任一条件不成立，则第一个IF逻辑则无法进入，最终使得Tomcat不记录我们的访问记录。

三、实现行踪隐匿

经过前面分析，我们可以知道，日志记录，是在请求完成响应之后实施的。那么我们可以从Request中的MappingData获取StandardHost，通过Standardhost获取accessLog。

阅读过先前讲解Servlet内存马的朋友可能会好奇为何StandardService有MappingData，为何Request也有，MappingData作为记录映射关系的实例，也会最终传递给Request对象供其调用。

因而我们无论是通过Filter、Servlet还是JSP，都拥有了ServletRequest对象。

但要注意的是，Tomcat采用的设计模式是门面模式，为了提高系统的独立性，将Request对象转换成了RequestFacade对象，转换之后，Request则不可见，用户操作的对象只能是RequestFacade。以此，通过门面实现了系统内部和外部操作对象的分离。

但是，因为门面实际上是为复杂的子系统为一个类提供一个简单的接口，对于RequestFacade对象而言，实际上完成操作的，仍然是Request对象，因而Request对象，自然而然会作为成员变量保存在RequestFacade对象之中。既然保存在其中，我们就可以通过Java的反射机制，越过访问控制权限，动态获取运行中实例的属性。

按照惯例，先把要导入的包说明一下：

<%@ page import="org.apache.catalina.connector.Request" %>
<%@ page import="java.lang.reflect.Field" %>
<%@ page import="org.apache.catalina.mapper.MappingData" %>
<%@ page import="org.apache.catalina.core.StandardHost" %>
<%@ page import="org.apache.catalina.AccessLog" %>
<%@ page import="org.apache.catalina.valves.AbstractAccessLogValve" %>
<%@ page import="org.apache.catalina.core.AccessLogAdapter" %>

获取Request对象。

Field requestF = request.getClass().getDeclaredField(“request”);
// requestFacade的request由protected修饰
requestF.setAccessible(true);
Request req = (Request) requestF.get(request);

获取MappingData和StandardHost：

MappingData mappingData = req.getMappingData();
StandardHost standardHost = (StandardHost) mappingData.host;

获取accesslog并赋值AccessLogValve.condition和Request.attributes :

AccessLogAdapter accessLog = (AccessLogAdapter) standardHost.getAccessLog();
    Field logsF = accessLog.getClass().getDeclaredField("logs");
    logsF.setAccessible(true);
    AccessLog[] logs = (AccessLog[]) logsF.get(accessLogAdapter);
    for( AccessLog log:logs ){
        ((AbstractAccessLogValve)log).setCondition("WhatEverYouWant");//任意填入
    }
request.setAttribute("WhatEverYouWant", "WhatEverYouWant");

PS：以上代码，可任意嵌入Filter、Servlet、JSP中，均可生效。

看看效果：