java 手动实现远程执行功能(深入理解java虚拟机)

时间:2023-03-09 15:14:39
java 手动实现远程执行功能(深入理解java虚拟机)

 1、功能类

   功能类共有五,分别是:

package org.jvm;

import java.io.*;

/**
* 对字节数组操作的工具类
*/
public class ByteUtils {
public static int byte2Int(byte[] b,int start,int len){
int sum=0;
int end=start+len;
for(int i=start;i<end;i++){
int n=((int)b[i])&0xff;
n<<=(--len)*8;
sum=n+sum;
}
return sum;
} public static byte[] int2Bytes(int value ,int len){
byte[] b=new byte[len];
for (int i=0;i<len;i++){
b[len-i-1]=(byte)((value>>8*i)&0xff); }
return b;
} public static String bytes2String(byte[] b,int start,int len){
return new String (b,start,len);
} public static byte[] string2Bytes(String str){
return str.getBytes();
} public static byte[] bytesReplace(byte[] origialBytes,int offset,int len,byte[] replaceBytes){
byte[] newBytes=new byte[origialBytes.length+(replaceBytes.length-len)];
System.arraycopy(origialBytes,0,newBytes,0,offset);
System.arraycopy(replaceBytes,0,newBytes,offset,replaceBytes.length);
System.arraycopy(origialBytes,offset+len,newBytes,offset+replaceBytes.length,origialBytes.length-offset-len);
return newBytes;
}
}
 
package org.jvm;

import java.io.*;

/**
* 对测试类class文件的字节数组执行替换,将oldStr替换成newStr
*/
public class ClassModifier {
private static final int CONSTANT_POOL_COUNT_INDEX=8;
private static final int CONSTANT_UTF8_info=1;
private static final int[] CONSTANT_ITEM_LENGTH={-1,-1,5,-1,5,9,9,3,3,5,5,5,5};
private final int u1=1;
private final int u2=2;
private byte[] classByte;
public ClassModifier(byte[] classByte){
this.classByte=classByte;
}
public byte[] modiftyUTF8Constant(String oldStr,String newStr){
int cpc=getConstantPoolCount();
int offset=CONSTANT_POOL_COUNT_INDEX+u2;
for(int i =0;i<cpc;i++){
//取出CONSTANT_UTF8_info中标志部分
int tag= ByteUtils.byte2Int(classByte, offset, u1);
//判断是否为CONSTANT_UTF8_info数据类型
if(tag==CONSTANT_UTF8_info){
//取出CONSTANT_UTF8_info中字符串的长度
int len=ByteUtils.byte2Int(classByte,offset+u1,u2);
offset+=(u1+u2);
//取出CONSTANT_UTF8_info中的字符串部分
String str=ByteUtils.bytes2String(classByte,offset,len);
//通过字符串部分比较是否为需要修改的CONSTANT_UTF8_info
if(str.equalsIgnoreCase(oldStr)){
//将新字符串的值打散成字节数组
byte[] strBytes=ByteUtils.string2Bytes(newStr);
//将表示字符串长度值的两个字节分别以16进制的形式装在字节数组中
byte[] strLen=ByteUtils.int2Bytes(newStr.length(),u2);
//将CONSTANT_UTF8_info中表示length部分进行替换
classByte=ByteUtils.bytesReplace(classByte,offset-u2,u2,strLen);
//将CONSTANT_UTF8_info中字符串部分进行替换
classByte=ByteUtils.bytesReplace(classByte,offset,len,strBytes);
return classByte;
//如不是需要修改的CONSTANT_UTF8_info,则跳过这个类型,接着循环
}else {
offset+=len;
}
//如果不是CONSTANT_UTF8_info数据类型,根据tag跳转CONSTANT_ITEM_LENGTH中定义的字节数
}else {
offset+=CONSTANT_ITEM_LENGTH[tag];
}
}
return classByte;
}
public int getConstantPoolCount(){
package org.jvm;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.PrintStream; /**
* 用于替换System的输出,将测试类中每次System.out的内容输出到字节数组流中,最后一次性输出到页面
*/
public class HackSystem {
public final static InputStream in=System.in;
private static ByteArrayOutputStream buffer=new ByteArrayOutputStream();
public static final PrintStream out=new PrintStream(buffer);
public static final PrintStream err=out;
public static String getBuffer(){
return buffer.toString();
}
public static void clearBuffer(){
buffer.reset();
}
}
package org.jvm;

/**
* 测试类的类加载器,通过字节数组的方式进行加载
*/
public class HotSwapClassloader extends ClassLoader{
public HotSwapClassloader(){
super(HotSwapClassloader.class.getClassLoader());
}
public Class loadByte(byte[] classByte){
return defineClass(null,classByte,0,classByte.length);
} }
package org.jvm;

import java.lang.reflect.Method;

/**
* 执行类,通过反射调用测试类中的main方法,最后取出HackSystem中字节数组流中的数据进行返回
*/
public class JavaClassExecuter {
public static String executer(byte[] classByte) throws NoSuchMethodException {
     HackSystem.clearBuffer();
ClassModifier classModifier=new ClassModifier(classByte);
byte[] modiByte=classModifier.modiftyUTF8Constant("java/lang/System","org/jvm/HackSystem");
HotSwapClassloader loader=new HotSwapClassloader();
Class cs=loader.loadByte(modiByte);
try {
Method method=cs.getMethod("main", new Class[]{String[].class});
method.invoke(null,new String []{null});
}catch (Throwable throwable){
throwable.printStackTrace(HackSystem.out);
}
return HackSystem.getBuffer();
}
}

2、测试类

  

package org.jvm;

/**
* 测试类,在此类中打印想要在页面看到的内容,System.out输出的内容会存在HackSystem的字节数组输出流中
*/
public class TestClass {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("-----this is test class out println----");
}
}

3、jsp页面

  test.jsp

<%@ page import="java.lang.*" %>
<%@ page import="java.io.*" %>
<%@ page import="org.jvm.*" %>
<%
InputStream inputStream=new FileInputStream("/opt/TestClass.class");
byte[] b=new byte[inputStream.available()];
inputStream.read(b);
inputStream.close();
out.println(JavaClassExecuter.executer(b));
%>

使用方法:

  1、将 ByteUtils ClassModifier HackSystem HotSwapClassloader JavaClassExecuter TestClass 这六个.java文件上传到服务器通过javac进行编译成.class 文件

  2、将编译好的TestClass放在/opt目录中

  3、在tomcat的项目位置的WEB-INF/classes/中新建org/jvm文件夹,再将编译好的 ByteUtils ClassModifier HackSystem HotSwapClassloader JavaClassExecuter 放在WEB-INF/classes/org/jvm中

  4、将test.jsp放在项目中能访问到的位置,如项目的根路径中

  5、在浏览器中访问jsp页面即可,如http://192.168.3.235:8080/test.jsp即可看到页面中会输出

  -----this is test class out println----