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認(rèn)識(shí) JavaAgent——獲取目標(biāo)進(jìn)程已加載的所有類

責(zé)編：gltian ｜2019-12-13 14:04:12

作者：Longofo@知道創(chuàng)宇404實(shí)驗(yàn)室

之前在一個(gè)應(yīng)用中搜索到一個(gè)類，但是在反序列化測(cè)試的時(shí)出錯(cuò)，錯(cuò)誤不是class notfound，是其他0xxx這樣的錯(cuò)誤，通過(guò)搜索這個(gè)錯(cuò)誤大概是類沒(méi)有被加載。最近剛好看到了JavaAgent，初步學(xué)習(xí)了下，能進(jìn)行攔截，主要通過(guò)Instrument Agent來(lái)進(jìn)行字節(jié)碼增強(qiáng)，可以進(jìn)行字節(jié)碼插樁，bTrace，Arthas?等操作，結(jié)合ASM，javassist，cglib框架能實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的功能。Java RASP也是基于JavaAgent實(shí)現(xiàn)的。趁熱記錄下JavaAgent基礎(chǔ)概念，以及簡(jiǎn)單使用JavaAgent實(shí)現(xiàn)一個(gè)獲取目標(biāo)進(jìn)程已加載的類的測(cè)試。

JVMTI與Java Instrument

Java平臺(tái)調(diào)試器架構(gòu)（Java Platform Debugger Architecture，JPDA）是一組用于調(diào)試Java代碼的API（摘自維基百科）：

Java調(diào)試器接口（Java Debugger Interface，JDI）——定義了一個(gè)高層次Java接口，開(kāi)發(fā)人員可以利用JDI輕松編寫遠(yuǎn)程調(diào)試工具
Java虛擬機(jī)工具接口（Java Virtual Machine Tools Interface，JVMTI）——定義了一個(gè)原生（native）接口，可以對(duì)運(yùn)行在Java虛擬機(jī)的應(yīng)用程序檢查狀態(tài)、控制運(yùn)行
Java虛擬機(jī)調(diào)試接口（JVMDI）——JVMDI在J2SE 5中被JVMTI取代，并在Java SE 6中被移除
Java調(diào)試線協(xié)議（JDWP）——定義了調(diào)試對(duì)象（一個(gè) Java 應(yīng)用程序）和調(diào)試器進(jìn)程之間的通信協(xié)議

JVMTI 提供了一套”代理”程序機(jī)制，可以支持第三方工具程序以代理的方式連接和訪問(wèn) JVM，并利用 JVMTI 提供的豐富的編程接口，完成很多跟 JVM 相關(guān)的功能。JVMTI是基于事件驅(qū)動(dòng)的，JVM每執(zhí)行到一定的邏輯就會(huì)調(diào)用一些事件的回調(diào)接口（如果有的話），這些接口可以供開(kāi)發(fā)者去擴(kuò)展自己的邏輯。

JVMTIAgent是一個(gè)利用JVMTI暴露出來(lái)的接口提供了代理啟動(dòng)時(shí)加載(agent on load)、代理通過(guò)attach形式加載(agent on attach)和代理卸載(agent on unload)功能的動(dòng)態(tài)庫(kù)。Instrument Agent可以理解為一類JVMTIAgent動(dòng)態(tài)庫(kù)，別名是JPLISAgent(Java Programming Language Instrumentation Services Agent)，是專門為java語(yǔ)言編寫的插樁服務(wù)提供支持的代理。

Instrumentation接口

以下接口是Java SE 8?API文檔中[1]提供的（不同版本可能接口有變化）：

void addTransformer(ClassFileTransformer transformer, boolean canRetransform)//注冊(cè)ClassFileTransformer實(shí)例，注冊(cè)多個(gè)會(huì)按照注冊(cè)順序進(jìn)行調(diào)用。所有的類被加載完畢之后會(huì)調(diào)用ClassFileTransformer實(shí)例，相當(dāng)于它們通過(guò)了redefineClasses方法進(jìn)行重定義。布爾值參數(shù)canRetransform決定這里被重定義的類是否能夠通過(guò)retransformClasses方法進(jìn)行回滾。

void addTransformer(ClassFileTransformer transformer)//相當(dāng)于addTransformer(transformer, false)，也就是通過(guò)ClassFileTransformer實(shí)例重定義的類不能進(jìn)行回滾。

boolean removeTransformer(ClassFileTransformer transformer)//移除(反注冊(cè))ClassFileTransformer實(shí)例。

void retransformClasses(Class<?>... classes)//已加載類進(jìn)行重新轉(zhuǎn)換的方法，重新轉(zhuǎn)換的類會(huì)被回調(diào)到ClassFileTransformer的列表中進(jìn)行處理。

void appendToBootstrapClassLoaderSearch(JarFile jarfile)//將某個(gè)jar加入到Bootstrap Classpath里優(yōu)先其他jar被加載。

void appendToSystemClassLoaderSearch(JarFile jarfile)//將某個(gè)jar加入到Classpath里供AppClassloard去加載。

Class[] getAllLoadedClasses()//獲取所有已經(jīng)被加載的類。

Class[] getInitiatedClasses(ClassLoader loader)//獲取所有已經(jīng)被初始化過(guò)了的類。

long getObjectSize(Object objectToSize)//獲取某個(gè)對(duì)象的(字節(jié))大小，注意嵌套對(duì)象或者對(duì)象中的屬性引用需要另外單獨(dú)計(jì)算。

boolean isModifiableClass(Class<?> theClass)//判斷對(duì)應(yīng)類是否被修改過(guò)。

boolean isNativeMethodPrefixSupported()//是否支持設(shè)置native方法的前綴。

boolean isRedefineClassesSupported()//返回當(dāng)前JVM配置是否支持重定義類（修改類的字節(jié)碼）的特性。

boolean isRetransformClassesSupported()//返回當(dāng)前JVM配置是否支持類重新轉(zhuǎn)換的特性。

void redefineClasses(ClassDefinition... definitions)//重定義類，也就是對(duì)已經(jīng)加載的類進(jìn)行重定義，ClassDefinition類型的入?yún)藢?duì)應(yīng)的類型Class<?>對(duì)象和字節(jié)碼文件對(duì)應(yīng)的字節(jié)數(shù)組。

void setNativeMethodPrefix(ClassFileTransformer transformer, String prefix)//設(shè)置某些native方法的前綴，主要在找native方法的時(shí)候做規(guī)則匹配。

redefineClasses與redefineClasses：

重新定義功能在Java SE 5中進(jìn)行了介紹，重新轉(zhuǎn)換功能在Java SE 6中進(jìn)行了介紹，一種猜測(cè)是將重新轉(zhuǎn)換作為更通用的功能引入，但是必須保留重新定義以實(shí)現(xiàn)向后兼容，并且重新轉(zhuǎn)換操作也更加方便。

Instrument Agent兩種加載方式

在官方API文檔[1]中提到，有兩種獲取Instrumentation接口實(shí)例的方法：

JVM在指定代理的方式下啟動(dòng)，此時(shí)Instrumentation實(shí)例會(huì)傳遞到代理類的premain方法。
JVM提供一種在啟動(dòng)之后的某個(gè)時(shí)刻啟動(dòng)代理的機(jī)制，此時(shí)Instrumentation實(shí)例會(huì)傳遞到代理類代碼的agentmain方法。

premain對(duì)應(yīng)的就是VM啟動(dòng)時(shí)的Instrument Agent加載，即agent on load，agentmain對(duì)應(yīng)的是VM運(yùn)行時(shí)的Instrument Agent加載，即agent on attach。兩種加載形式所加載的Instrument Agent都關(guān)注同一個(gè)JVMTI事件 –?ClassFileLoadHook事件，這個(gè)事件是在讀取字節(jié)碼文件之后回調(diào)時(shí)用，也就是說(shuō)premain和agentmain方式的回調(diào)時(shí)機(jī)都是類文件字節(jié)碼讀取之后（或者說(shuō)是類加載之后），之后對(duì)字節(jié)碼進(jìn)行重定義或重轉(zhuǎn)換，不過(guò)修改的字節(jié)碼也需要滿足一些要求，在最后的局限性有說(shuō)明。

premain與agentmain的區(qū)別：

premain和agentmain兩種方式最終的目的都是為了回調(diào)Instrumentation實(shí)例并激活sun.instrument.InstrumentationImpl#transform()（InstrumentationImpl是Instrumentation的實(shí)現(xiàn)類）從而回調(diào)注冊(cè)到Instrumentation中的ClassFileTransformer實(shí)現(xiàn)字節(jié)碼修改，本質(zhì)功能上沒(méi)有很大區(qū)別。兩者的非本質(zhì)功能的區(qū)別如下：

premain方式是JDK1.5引入的，agentmain方式是JDK1.6引入的，JDK1.6之后可以自行選擇使用premain或者agentmain。
premain需要通過(guò)命令行使用外部代理jar包，即-javaagent:代理jar包路徑；agentmain則可以通過(guò)attach機(jī)制直接附著到目標(biāo)VM中加載代理，也就是使用agentmain方式下，操作attach的程序和被代理的程序可以是完全不同的兩個(gè)程序。
premain方式回調(diào)到ClassFileTransformer中的類是虛擬機(jī)加載的所有類，這個(gè)是由于代理加載的順序比較靠前決定的，在開(kāi)發(fā)者邏輯看來(lái)就是：所有類首次加載并且進(jìn)入程序main()方法之前，premain方法會(huì)被激活，然后所有被加載的類都會(huì)執(zhí)行ClassFileTransformer列表中的回調(diào)。
agentmain方式由于是采用attach機(jī)制，被代理的目標(biāo)程序VM有可能很早之前已經(jīng)啟動(dòng)，當(dāng)然其所有類已經(jīng)被加載完成，這個(gè)時(shí)候需要借助Instrumentation#retransformClasses(Class<?>… classes)讓對(duì)應(yīng)的類可以重新轉(zhuǎn)換，從而激活重新轉(zhuǎn)換的類執(zhí)行ClassFileTransformer列表中的回調(diào)。
通過(guò)premain方式的代理Jar包進(jìn)行了更新的話，需要重啟服務(wù)器，而agentmain方式的Jar包如果進(jìn)行了更新的話，需要重新attach，但是agentmain重新attach還會(huì)導(dǎo)致重復(fù)的字節(jié)碼插入問(wèn)題，不過(guò)也有Hotswap和DCE VM方式來(lái)避免。

通過(guò)下面的測(cè)試也能看到它們之間的一些區(qū)別。

premain加載方式

premain方式編寫步驟簡(jiǎn)單如下：

1.編寫premain函數(shù)，包含下面兩個(gè)方法的其中之一：

java public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst); public static void premain(String agentArgs);

如果兩個(gè)方法都被實(shí)現(xiàn)了，那么帶Instrumentation參數(shù)的優(yōu)先級(jí)高一些，會(huì)被優(yōu)先調(diào)用。agentArgs是premain函數(shù)得到的程序參數(shù)，通過(guò)命令行參數(shù)傳入

2.定義一個(gè) MANIFEST.MF 文件，必須包含 Premain-Class 選項(xiàng)，通常也會(huì)加入Can-Redefine-Classes 和 Can-Retransform-Classes 選項(xiàng)

3.將 premain 的類和 MANIFEST.MF 文件打成 jar 包

4.使用參數(shù) -javaagent: jar包路徑啟動(dòng)代理

premain加載過(guò)程如下：

1.創(chuàng)建并初始化 JPLISAgent
2.MANIFEST.MF 文件的參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)來(lái)設(shè)置 JPLISAgent 里的一些內(nèi)容
3.監(jiān)聽(tīng)?VMInit?事件，在 JVM 初始化完成之后做下面的事情：
（1）創(chuàng)建 InstrumentationImpl 對(duì)象；
（2）監(jiān)聽(tīng) ClassFileLoadHook 事件；
（3）調(diào)用 InstrumentationImpl 的loadClassAndCallPremain方法，在這個(gè)方法里會(huì)去調(diào)用 javaagent 中 MANIFEST.MF 里指定的Premain-Class 類的 premain 方法

下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子（在JDK1.8.0_181進(jìn)行了測(cè)試）：

PreMainAgent

package com.longofo;

import java.lang.instrument.ClassFileTransformer;
import java.lang.instrument.IllegalClassFormatException;
import java.lang.instrument.Instrumentation;
import java.security.ProtectionDomain;

public class PreMainAgent {
    static {
        System.out.println("PreMainAgent class static block run...");
    }

    public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst) {
        System.out.println("PreMainAgent agentArgs : " + agentArgs);
        Class<?>[] cLasses = inst.getAllLoadedClasses();

        for (Class<?> cls : cLasses) {
            System.out.println("PreMainAgent get loaded class:" + cls.getName());
        }

        inst.addTransformer(new DefineTransformer(), true);
    }

    static class DefineTransformer implements ClassFileTransformer {

        @Override
        public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingRedefined, ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer) throws IllegalClassFormatException {
            System.out.println("PreMainAgent transform Class:" + className);
            return classfileBuffer;
        }
    }
}

MANIFEST.MF：

Manifest-Version: 1.0
Can-Redefine-Classes: true
Can-Retransform-Classes: true
Premain-Class: com.longofo.PreMainAgent

Testmain

package com.longofo;

public class TestMain {

    static {
        System.out.println("TestMain static block run...");
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("TestMain main start...");
        try {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                Thread.sleep(3000);
                System.out.println("TestMain main running...");
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("TestMain main end...");
    }
}

將PreMainAgent打包為Jar包（可以直接用idea打包，也可以使用maven插件打包），在idea可以像下面這樣啟動(dòng)：

命令行的話可以用形如java -javaagent:PreMainAgent.jar路徑 -jar TestMain/TestMain.jar啟動(dòng)

結(jié)果如下：

PreMainAgent class static block run...
PreMainAgent agentArgs : null
PreMainAgent get loaded class:com.longofo.PreMainAgent
PreMainAgent get loaded class:sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl
PreMainAgent get loaded class:sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl
PreMainAgent get loaded class:sun.instrument.InstrumentationImpl$1
PreMainAgent get loaded class:[Ljava.lang.reflect.Method;
...
...
PreMainAgent transform Class:sun/nio/cs/ThreadLocalCoders
PreMainAgent transform Class:sun/nio/cs/ThreadLocalCoders$1
PreMainAgent transform Class:sun/nio/cs/ThreadLocalCoders$Cache
PreMainAgent transform Class:sun/nio/cs/ThreadLocalCoders$2
...
...
PreMainAgent transform Class:java/lang/Class$MethodArray
PreMainAgent transform Class:java/net/DualStackPlainSocketImpl
PreMainAgent transform Class:java/lang/Void
TestMain static block run...
TestMain main start...
PreMainAgent transform Class:java/net/Inet6Address
PreMainAgent transform Class:java/net/Inet6Address$Inet6AddressHolder
PreMainAgent transform Class:java/net/SocksSocketImpl$3
...
...
PreMainAgent transform Class:java/util/LinkedHashMap$LinkedKeySet
PreMainAgent transform Class:sun/util/locale/provider/LocaleResources$ResourceReference
TestMain main running...
TestMain main running...
...
...
TestMain main running...
TestMain main end...
PreMainAgent transform Class:java/lang/Shutdown
PreMainAgent transform Class:java/lang/Shutdown$Lock

可以看到在PreMainAgent之前已經(jīng)加載了一些必要的類，即PreMainAgent get loaded class：xxx部分，這些類沒(méi)有經(jīng)過(guò)transform。然后在main之前有一些類經(jīng)過(guò)了transform，在main啟動(dòng)之后還有類經(jīng)過(guò)transform，main結(jié)束之后也還有類經(jīng)過(guò)transform，可以和agentmain的結(jié)果對(duì)比下。

agentmain加載方式

agentmain方式編寫步驟簡(jiǎn)單如下：

1.編寫agentmain函數(shù)，包含下面兩個(gè)方法的其中之一：

   public static void agentmain(String agentArgs, Instrumentation inst);
   public static void agentmain(String agentArgs);

2.定義一個(gè) MANIFEST.MF 文件，必須包含 Agent-Class 選項(xiàng)，通常也會(huì)加入Can-Redefine-Classes 和 Can-Retransform-Classes 選項(xiàng)

3.將 agentmain 的類和 MANIFEST.MF 文件打成 jar 包

4.通過(guò)attach工具直接加載Agent，執(zhí)行attach的程序和需要被代理的程序可以是兩個(gè)完全不同的程序：

   // 列出所有VM實(shí)例
   List<VirtualMachineDescriptor> list = VirtualMachine.list();
   // attach目標(biāo)VM
   VirtualMachine.attach(descriptor.id());
   // 目標(biāo)VM加載Agent
   VirtualMachine#loadAgent("代理Jar路徑","命令參數(shù)");

agentmain方式加載過(guò)程類似：

1.創(chuàng)建并初始化JPLISAgent
2.解析MANIFEST.MF 里的參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)來(lái)設(shè)置 JPLISAgent 里的一些內(nèi)容
3.監(jiān)聽(tīng)?VMInit?事件，在 JVM 初始化完成之后做下面的事情：
（1）創(chuàng)建 InstrumentationImpl 對(duì)象；
（2）監(jiān)聽(tīng) ClassFileLoadHook 事件；
（3）調(diào)用 InstrumentationImpl 的loadClassAndCallAgentmain方法，在這個(gè)方法里會(huì)去調(diào)用javaagent里 MANIFEST.MF 里指定的Agent-Class類的agentmain方法。

下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子（在JDK 1.8.0_181上進(jìn)行了測(cè)試）：

SufMainAgent

package com.longofo;

import java.lang.instrument.ClassFileTransformer;
import java.lang.instrument.IllegalClassFormatException;
import java.lang.instrument.Instrumentation;
import java.security.ProtectionDomain;

public class SufMainAgent {
    static {
        System.out.println("SufMainAgent static block run...");
    }

    public static void agentmain(String agentArgs, Instrumentation instrumentation) {
        System.out.println("SufMainAgent agentArgs: " + agentArgs);

        Class<?>[] classes = instrumentation.getAllLoadedClasses();
        for (Class<?> cls : classes) {
            System.out.println("SufMainAgent get loaded class: " + cls.getName());
        }

        instrumentation.addTransformer(new DefineTransformer(), true);
    }

    static class DefineTransformer implements ClassFileTransformer {

        @Override
        public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingRedefined, ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer) throws IllegalClassFormatException {
            System.out.println("SufMainAgent transform Class:" + className);
            return classfileBuffer;
        }
    }
}

MANIFEST.MF

Manifest-Version: 1.0
Can-Redefine-Classes: true
Can-Retransform-Classes: true
Agent-Class: com.longofo.SufMainAgent

TestSufMainAgent

package com.longofo;

import com.sun.tools.attach.*;

import java.io.IOException;
import java.util.List;

public class TestSufMainAgent {
    public static void main(String[] args) throws IOException, AgentLoadException, AgentInitializationException, AttachNotSupportedException {
        //獲取當(dāng)前系統(tǒng)中所有 運(yùn)行中的 虛擬機(jī)
        System.out.println("TestSufMainAgent start...");
        String option = args[0];
        List<VirtualMachineDescriptor> list = VirtualMachine.list();
        if (option.equals("list")) {
            for (VirtualMachineDescriptor vmd : list) {
                //如果虛擬機(jī)的名稱為 xxx 則 該虛擬機(jī)為目標(biāo)虛擬機(jī)，獲取該虛擬機(jī)的 pid
                //然后加載 agent.jar 發(fā)送給該虛擬機(jī)
                System.out.println(vmd.displayName());
            }
        } else if (option.equals("attach")) {
            String jProcessName = args[1];
            String agentPath = args[2];
            for (VirtualMachineDescriptor vmd : list) {
                if (vmd.displayName().equals(jProcessName)) {
                    VirtualMachine virtualMachine = VirtualMachine.attach(vmd.id());
                    virtualMachine.loadAgent(agentPath);
                }
            }
        }
    }
}

Testmain

package com.longofo;

public class TestMain {

    static {
        System.out.println("TestMain static block run...");
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("TestMain main start...");
        try {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                Thread.sleep(3000);
                System.out.println("TestMain main running...");
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("TestMain main end...");
    }
}

將SufMainAgent和TestSufMainAgent打包為Jar包（可以直接用idea打包，也可以使用maven插件打包），首先啟動(dòng)Testmain，然后先列下當(dāng)前有哪些Java程序：

attach SufMainAgent到Testmain：

在Testmain中的結(jié)果如下：

TestMain static block run...
TestMain main start...
TestMain main running...
TestMain main running...
TestMain main running...
...
...
SufMainAgent static block run...
SufMainAgent agentArgs: null
SufMainAgent get loaded class: com.longofo.SufMainAgent
SufMainAgent get loaded class: com.longofo.TestMain
SufMainAgent get loaded class: com.intellij.rt.execution.application.AppMainV2$1
SufMainAgent get loaded class: com.intellij.rt.execution.application.AppMainV2
...
...
SufMainAgent get loaded class: java.lang.Throwable
SufMainAgent get loaded class: java.lang.System
...
...
TestMain main running...
TestMain main running...
...
...
TestMain main running...
TestMain main running...
TestMain main end...
SufMainAgent transform Class:java/lang/Shutdown
SufMainAgent transform Class:java/lang/Shutdown$Lock

和前面premain對(duì)比下就能看出，在agentmain中直接getloadedclasses的類數(shù)目比在premain直接getloadedclasses的數(shù)量多，而且premain getloadedclasses的類+premain transform的類和agentmain getloadedclasses基本吻合（只針對(duì)這個(gè)測(cè)試，如果程序中間還有其他通信，可能會(huì)不一樣）。也就是說(shuō)某個(gè)類之前沒(méi)有加載過(guò)，那么都會(huì)通過(guò)兩者設(shè)置的transform，這可以從最后的java/lang/Shutdown看出來(lái)。

測(cè)試Weblogic的某個(gè)類是否被加載

這里使用weblogic進(jìn)行測(cè)試，代理方式使用agentmain方式（在jdk1.6.0_29上進(jìn)行了測(cè)試）：

WeblogicSufMainAgent

import java.lang.instrument.ClassFileTransformer;
import java.lang.instrument.IllegalClassFormatException;
import java.lang.instrument.Instrumentation;
import java.security.ProtectionDomain;

public class WeblogicSufMainAgent {
    static {
        System.out.println("SufMainAgent static block run...");
    }

    public static void agentmain(String agentArgs, Instrumentation instrumentation) {
        System.out.println("SufMainAgent agentArgs: " + agentArgs);

        Class<?>[] classes = instrumentation.getAllLoadedClasses();
        for (Class<?> cls : classes) {
            System.out.println("SufMainAgent get loaded class: " + cls.getName());
        }

        instrumentation.addTransformer(new DefineTransformer(), true);
    }

    static class DefineTransformer implements ClassFileTransformer {

        @Override
        public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingRedefined, ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer) throws IllegalClassFormatException {
            System.out.println("SufMainAgent transform Class:" + className);
            return classfileBuffer;
        }
    }
}

WeblogicTestSufMainAgent：

import com.sun.tools.attach.*;

import java.io.IOException;
import java.util.List;

public class WeblogicTestSufMainAgent {
    public static void main(String[] args) throws IOException, AgentLoadException, AgentInitializationException, AttachNotSupportedException {
        //獲取當(dāng)前系統(tǒng)中所有 運(yùn)行中的 虛擬機(jī)
        System.out.println("TestSufMainAgent start...");
        String option = args[0];
        List<VirtualMachineDescriptor> list = VirtualMachine.list();
        if (option.equals("list")) {
            for (VirtualMachineDescriptor vmd : list) {
                //如果虛擬機(jī)的名稱為 xxx 則 該虛擬機(jī)為目標(biāo)虛擬機(jī)，獲取該虛擬機(jī)的 pid
                //然后加載 agent.jar 發(fā)送給該虛擬機(jī)
                System.out.println(vmd.displayName());
            }
        } else if (option.equals("attach")) {
            String jProcessName = args[1];
            String agentPath = args[2];
            for (VirtualMachineDescriptor vmd : list) {
                if (vmd.displayName().equals(jProcessName)) {
                    VirtualMachine virtualMachine = VirtualMachine.attach(vmd.id());
                    virtualMachine.loadAgent(agentPath);
                }
            }
        }
    }
}

列出正在運(yùn)行的Java應(yīng)用程序：

進(jìn)行attach：

Weblogic輸出：

假如在進(jìn)行Weblogic t3反序列化利用時(shí)，如果某個(gè)類之前沒(méi)有被加載，但是能夠被Weblogic找到，那么利用時(shí)對(duì)應(yīng)的類會(huì)通過(guò)Agent的transform，但是有些類雖然在Weblogic目錄下的某些Jar包中，但是weblogic不會(huì)去加載，需要一些特殊的配置Weblogic才會(huì)去尋找并加載。

Instrumentation局限性

大多數(shù)情況下，使用Instrumentation都是使用其字節(jié)碼插樁的功能，籠統(tǒng)說(shuō)是類重轉(zhuǎn)換的功能，但是有以下的局限性：

premain和agentmain兩種方式修改字節(jié)碼的時(shí)機(jī)都是類文件加載之后，就是說(shuō)必須要帶有Class類型的參數(shù)，不能通過(guò)字節(jié)碼文件和自定義的類名重新定義一個(gè)本來(lái)不存在的類。這里需要注意的就是上面提到過(guò)的重新定義，剛才這里說(shuō)的不能重新定義是指不能重新?lián)Q一個(gè)類名，字節(jié)碼內(nèi)容依然能重新定義和修改，不過(guò)字節(jié)碼內(nèi)容修改后也要滿足第二點(diǎn)的要求。
類轉(zhuǎn)換其實(shí)最終都回歸到類重定義Instrumentation#retransformClasses()方法，此方法有以下限制：
1.新類和老類的父類必須相同；
2.新類和老類實(shí)現(xiàn)的接口數(shù)也要相同，并且是相同的接口；
3.新類和老類訪問(wèn)符必須一致。新類和老類字段數(shù)和字段名要一致；
4.新類和老類新增或刪除的方法必須是private static/final修飾的；
5.可以刪除修改方法體。

實(shí)際中遇到的限制可能不止這些，遇到了再去解決吧。如果想要重新定義一全新類（類名在已加載類中不存在），可以考慮基于類加載器隔離的方式：創(chuàng)建一個(gè)新的自定義類加載器去通過(guò)新的字節(jié)碼去定義一個(gè)全新的類，不過(guò)只能通過(guò)反射調(diào)用該全新類的局限性。

小結(jié)

文中只是描述了JavaAgent相關(guān)的一些基礎(chǔ)的概念，目的只是知道有這個(gè)東西，然后驗(yàn)證下之前遇到的一個(gè)問(wèn)題。寫的時(shí)候也借鑒了其他大佬寫的幾篇文章[4]&[5]
在寫文章的過(guò)程中看了一些如一類PHP-RASP實(shí)現(xiàn)的漏洞檢測(cè)的思路[6]，利用了污點(diǎn)跟蹤、hook、語(yǔ)法樹(shù)分析等技術(shù)，也看了幾篇大佬們整理的Java RASP相關(guān)文章[2]&[3]，如果自己要寫基于RASP的漏洞檢測(cè)/利用工具的話也可以借鑒到這些思路

代碼放到了github上，有興趣的可以去測(cè)試下，注意pom.xml文件中的jdk版本，在切換JDK測(cè)試如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，記得修改pom.xml里面的JDK版本。

參考

1.https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/instrument/Instrumentation.html

2.https://paper.seebug.org/513/#0x01-rasp

3.https://paper.seebug.org/1041/#31-java-agent

4.http://www.throwable.club/2019/06/29/java-understand-instrument-first/#Instrumentation%E6%8E%A5%E5%8F%A3%E8%AF%A6%E8%A7%A3

5.https://www.cnblogs.com/rickiyang/p/11368932.html

6.https://c0d3p1ut0s.github.io/%E4%B8%80%E7%B1%BBPHP-RASP%E7%9A%84%E5%AE%9E%E7%8E%B0/

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認(rèn)識(shí) JavaAgent——獲取目標(biāo)進(jìn)程已加載的所有類

premain加載方式

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