Java调试总结

R17a

2020-08-28 (Updated: 2020-08-28)

JAVA安全 › 调试

调试方法

本文章已投稿seebug：https://paper.seebug.org/1316/ 【有点尴尬的是排版乱的】

0x00 前言

最近一直在Java相关漏洞进行分析学习，调试环境就是第一步需要准备的，所以总结一下，也是为跟我一样想要接触漏洞调试分析的萌新提供一些参考吧。

文笔粗糙，如有不当，请大佬批评指正。

0x01 调试基本方法

调试环境

Intelli IDEA 2019.2.4
Windows10

关于IDEA的安装破解这里就不说了，网上大把文章可以参考。

IDEA的调试基本用法

如上图，我们挨个简单介绍下这些按钮和区域，如果想要更多详细信息，建议看下官网IntelliJ IDEA Debug code

调用栈：主要是在调试过程中的一些方法调用栈的显示
变量区：调试程序中的变量显示，可以查看和更改变量值
调试按钮：

方框内从左到右按钮分别是：

:Step Over (F8)，步过，一步一步往下，有方法不会进入内部

:Step Into (F7)，步入，有方法可以进入方法内部，一般用于进入自定义方法内，不会进入官方类库的方法

: Force Step Into (Alt+Shift+F7)，强制步入，能进入任何方法，包括官方类库的方法

: Step Out (Shift+F8)，步出，退出当前方法到方法调用处

:Drop Frame，回退断点，回退frame

:Run to Cursor (Alt+F9)：运行到光标处，可以运行到光标的那行，到那时中途有断点会停在断点。

其实除了上面的按钮，还有Force Run to Cursor(Ctrl+Alt+F9)、Improve stepping speed、Step out of code block等可以在Run菜单栏找到。
运行工具按钮：可以在这里重新运行、结束、查看所有断点等

:Rerun，重新运行

:Resume Program (F9)：恢复程序，运行程序，遇到断点再停止

:Stop，停止运行

:View Breakpoints，查看所有断点

:View Breakpoints，使所有断点失效
计算表达式：Evaluate Expression (Alt+F8)，在我看来是一个非常好用的计算器，可以计算表达式、方法return值等

除了上面的基本用法，官方还为我们准备了一些实用的技巧。

:Drop Frame，回退断点，上面提到了这个。我们在debug分析的过程中经常会有Step多了，错过了关键地方或者想回去重看下，就可以用这个。
Use breakpoint expressions，断点表达式：可以设置断点的条件，当满足条件才暂停，这个可以在循环或者某个确认

0x02 远程调试

我在分析漏洞的时候，会用到远程调试，多是docker+IDEA，所以这里想总结下便于以后远程分析各种java相关漏洞。

Java远程调试基础知识

Java远程调试的原理是两个VM之间通过debug协议JDWP（Java Debug Wire Protocol）进行通信，确保本地的Java的源代码与目标应用程序一致就可以成功调试，在这里我们通常会认为远程JVM是debug服务器，本地JVM是debug客户端。

知道这个我们就抓住了重点。IDEA为我们提供了连接远程调试服务，只要像下图配置远程JVM就可以去连接，而且IDEA会帮我们自动生成命令行，可以为远程JVM提供参考。

Debugger mode：指的是本地的debug模式，这里有两种选择Attach和Listen，Attach代表主动去连接远程JVM，那么远程JVM就处于监听状态，Listen代表本地监听远程JVM，我目前接触的比较多的是Attach模式，所以下面介绍的也都是这种模式。

不同的JDK版本，JVM命令行参数可能不同，这里仅介绍下JDK 5-8的命令行参数：

-agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=1234
transport=dt_socket：socket方式连接
server=y：yes，监听debug客户端请求
suspend=n：no，暂不挂起
address=1234：监听端口1234

远程调试实例

在分析漏洞时，经常会在vulhub、vulfocus等拉取docker镜像来进行复现，但是如果这时候想要进行代码深入分析的时候，就需要用到远程调试。以下用两个例子进行说明。

场景一：Apache Dubbo漏洞docker远程分析调试，内含jar包。

直接在后台从vulfocus进行拉取镜像或者vulfocus页面拉取：

1	docker pull vulfocus/dubbo-cve_2020_1948

在页面启动dubbo-cve_2020_1948容器

查看容器相关信息，如图，能看到环境变量和启动命令”java -jar /demo/demo.jar”

1	docker inspect 524

现在我们需要将容器环境变量和启动命令做修改，这里我使用docker-compose来启动服务。docker-compose.yml文件如下，添加环境调试变量JAVA_OPT、命令添加”-agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=18888”，端口注意对于添加18888。

docker-compose.yml

version: "3"
services:
  api:
    build: .
    image: vulfocus/dubbo-cve_2020_1948
    environment:
      - JAVA_OPTS=-agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=18888
    container_name: dubbo_test
    command:
      - java
      - -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=18888
      - -jar
      - /demo/demo.jar
    ports:
      - "12345:12345"
      - "18888:18888"

开启docker-compose up -d

到此docker环境配置完成，接下来配置本地IDEA环境

首先用docker cp将上面执行的demo.jar包拷贝出来，然后传输到本地

1	docker cp 524:/demo/demo.jar .

创建一个新项目，将demo.jar作为libraries加进来

在项目下创建一个lib目录，然后打开demo.jar里面的lib下的所有jar拷贝到新建的lib下，并将新建的lib添加到libraries

然后配置远程调试JVM信息准备连接

配置完成后，打上断点发送包就可以正常拦截分析了

这种场景适用于直接执行jar包，根据实际情况修改相关信息即可。当我们的复现docker环境是用包含了war包在tomcat下部署的，那我们可以采用两种方法，一种即将war拷贝到本地部署然后调试，另一种就是修改容器的tomcat相关远程调试参数然后拷贝ROOT下的src到项目然后分析，这里说明下如何tomcat远程调试参数：可以直接进入容器修改catalina.sh，也可以像上面方式写一个docker-compose.yml添加上环境变量。所以类似情况根据实际情况变通即可

1 2	# tomcat远程调试 CATALINA_OPTS="-Xdebug -Xrunjdwp:transport=dt_socket,address=5005,suspend=n,server=y"

场景二：weblogic漏洞调试分析，直接用docker镜像进行分析，将用到的jar拷贝到本地

这里不在本文详细说明，参考IDEA+docker，进行远程漏洞调试（weblogic）即可，我们需要知道的是遇到这种大型中间件等思路都是类似的：

找到开启他们远程调试的方法，一般是在启动脚本中某个debug参数进行修改
保证外部开启这个容器的对应端口和对应环境
本地IDEA：在一个项目中将容器内的相关jar包都拷贝出来作为libraries
IDEA配置远程调试IVM信息，打上断点连接remote JVM

参考链接：

IntelliJ IDEA Debug code

JPDA 体系概览

Java远程调试（Remote Debugging）的那些事

Java Application Remote Debugging

IDEA+docker，进行远程漏洞调试（weblogic）