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lonless9/JanusGuard

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🛡️JanusGuard

Java 8+ License Status
Java应用运行时安全监控系统

基于Java Agent和字节码转换技术的应用安全守护方案

📋 概述

JanusGuard是一个Java应用运行时安全监控系统，通过Java Agent技术和字节码转换实现对应用行为的监控和安全风险检测，旨在提供一种低侵入、可配置的安全防护方案。它能够监控和防御各种运行时安全威胁，包括命令注入、文件操作风险以及内存木马攻击。

🔍 核心理念

  • 📊 低侵入监控: 最小化性能开销，对应用透明
  • 🧠 智能分析: 结合上下文和行为分析进行安全判断
  • ⚙️ 动态调整: 支持运行时调整监控范围和策略
  • 🔗 事件关联: 分析多个事件间关系以发现复杂攻击模式
  • 🧩 扩展性设计: 支持自定义监控点和分析方法

✨ 功能特点

  • 🔄 无代码修改: 无需更改应用源码，直接通过JVM参数加载
  • ⚡ 高效执行: 采用轻量级探针设计和高性能队列处理
  • 🔧 灵活配置: 支持多种配置方式和策略调整
  • 🚀 简便部署: 支持启动时加载或运行时动态附加
  • 🔎 全面监控: 覆盖常见安全敏感操作点

✅ 已实现功能

目前版本已完成的功能：

  • 🏗️ 核心框架:

    • Agent生命周期管理 ✓
    • 配置加载与验证 ✓
    • 组件初始化与终止 ✓

  • 👁️ 监控点:

    • 命令执行 (Runtime.exec, ProcessBuilder.start) ✓
    • 文件操作 (FileInputStream, FileOutputStream, RandomAccessFile) ✓
    • 反射调用 (Method.invoke) ✓
    • 内存木马检测:
      • 类加载监控 (ClassLoader.defineClass) ✓
      • Unsafe内存操作 (sun.misc.Unsafe) ✓
      • 动态代理创建 (java.lang.reflect.Proxy) ✓
      • JNI库加载 (System.load, System.loadLibrary) ✓

  • 📊 事件处理:

    • 事件收集与过滤 ✓
    • 异步队列处理 ✓
    • 本地存储记录 ✓
    • 内存木马行为分析与告警 ✓

  • ⚙️ 配置系统:

    • YAML配置文件支持 ✓
    • 命令行参数设置 ✓
    • 内存木马检测配置 ✓

  • 🔒 安全防护:

    • 危险命令检测 ✓
    • 命令执行拦截 ✓
    • 多层监控机制 ✓

  • 💼 应用集成:

    • JDK 8兼容版本 ✓
    • 多种集成方式 ✓
    • 辅助工具类 ✓

🏛️ 架构设计

graph TD
    A[目标Java应用] -- JVM启动/运行时加载 --> B(JanusGuard Agent);
    B -- 使用 java.lang.instrument --> C{JVM};
    C -- ClassFileTransformer --> D[字节码转换引擎];
    D -- 配置驱动 --> E[目标类/方法选择];
    D -- Byte Buddy --> F[字节码增强];
    F -- 植入 --> G[监控探针];
    G -- 事件产生 --> H[事件处理模块];
    H -- 过滤/处理 --> I[高性能事件队列];
    I -- 异步上报 --> J{数据上报服务};
    K[配置管理] -- 加载/更新 --> B;
    K -- 策略下发 --> H;
    J -- 数据流 --> L[分析平台];
    J -- 控制指令 --> K;
    L -- 告警生成 --> M[安全团队];
    L -- 模型训练 --> N[行为基线];
    N -- 更新规则 --> J;

    classDef main fill:#f9f,stroke:#333,stroke-width:1px
    classDef engine fill:#ccf,stroke:#333,stroke-width:1px
    classDef monitor fill:#ccf,stroke:#333,stroke-width:1px
    classDef proc fill:#fcc,stroke:#333,stroke-width:1px
    classDef report fill:#ff9,stroke:#333,stroke-width:1px
    classDef backend fill:#9cf,stroke:#333,stroke-width:1px
    
    class B main
    class D,F engine
    class G monitor
    class H proc
    class J report
    class L,N backend
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🚀 快速开始

📥 安装

从Releases下载最新版本的JanusGuard Agent JAR文件。

▶️ 在应用启动时加载Agent

java -javaagent:/path/to/janusguard-agent-1.0.0.jar -jar your-application.jar

⚙️ 配置Agent

通过命令行参数或配置文件进行配置：

java -javaagent:/path/to/janusguard-agent-1.0.0.jar=config=/path/to/config.yaml -jar your-application.jar

📝 配置参考

JanusGuard支持以下配置选项：

配置项 说明 默认值
monitor.command 启用命令执行监控 true
monitor.file 启用文件操作监控 true
monitor.reflection 启用反射调用监控 true
monitor.memory-trojan 启用内存木马检测 true
monitor.memory-trojan.class-loading 启用类加载监控 true
monitor.memory-trojan.unsafe 启用Unsafe操作监控 true
monitor.memory-trojan.dynamic-proxy 启用动态代理监控 true
monitor.memory-trojan.jni 启用JNI操作监控 true
sampling.rate 事件采样率 (0-100) 100
report.mode 上报模式 (file/http/grpc) file
log.level 日志级别 INFO

详细配置说明请参考配置文档。

🛠️ 构建项目

完整版本构建

项目使用Gradle构建：

# 克隆仓库
git clone https://github.com/your-repo/janusguard.git
cd janusguard

# 构建项目
./gradlew build

# 构建不执行测试
./gradlew build -x test

构建产物位于build/libs/目录：

  • janusguard-agent-1.0.0-SNAPSHOT.jar - 包含所有依赖的完整Agent包
  • jvm_agent-1.0.0-SNAPSHOT.jar - 不包含依赖的基础包

JDK 8兼容版本构建

对于需要在JDK 8环境中使用的用户，我们提供了专门的轻量级兼容版本：

# 切换到JDK 8兼容版目录
cd output/jdk8-final

# 编译SimpleJdk8Agent和辅助类
javac -source 1.8 -target 1.8 SimpleJdk8Agent.java JanusGuardHelper.java

# 创建JAR包
jar cmf MANIFEST.MF janusguard-jdk8-simple.jar SimpleJdk8Agent*.class JanusGuardHelper.class

也可以直接使用下列一行命令完成编译和打包：

cd output/jdk8-final && javac -source 1.8 -target 1.8 SimpleJdk8Agent.java JanusGuardHelper.java && jar cmf MANIFEST.MF janusguard-jdk8-simple.jar SimpleJdk8Agent*.class JanusGuardHelper.class

🏃‍♂️ 运行方法

使用完整版Agent

# 基本用法
java -javaagent:build/libs/janusguard-agent-1.0.0-SNAPSHOT.jar -jar your-application.jar

# 指定配置文件
java -javaagent:build/libs/janusguard-agent-1.0.0-SNAPSHOT.jar=config=path/to/janusguard.yaml -jar your-application.jar

# 指定日志级别
java -javaagent:build/libs/janusguard-agent-1.0.0-SNAPSHOT.jar=log.level=DEBUG -jar your-application.jar

使用JDK 8兼容版Agent

# 基本用法
java -javaagent:output/jdk8-final/janusguard-jdk8-simple.jar -jar your-application.jar

# 使用配置文件
java -javaagent:output/jdk8-final/janusguard-jdk8-simple.jar=config=output/jdk8-final/janusguard-config.properties -jar your-application.jar

# 自定义日志文件位置
java -javaagent:output/jdk8-final/janusguard-jdk8-simple.jar=log=custom-janusguard.log -jar your-application.jar

# 组合配置（配置文件和日志位置）
java -javaagent:output/jdk8-final/janusguard-jdk8-simple.jar=config=janusguard-config.properties,log=custom-janusguard.log -jar your-application.jar

应用程序集成

对于无法直接使用Java Agent的环境，可以通过代码集成方式使用JanusGuard：

// 检查JanusGuard是否已安装
if (System.getProperty("janusguard.installed") != null) {
    // 使用JanusGuardHelper执行命令，确保安全监控
    Process process = JanusGuardHelper.execCommand("your-command");
    
    // 或者直接调用SimpleJdk8Agent API
    try {
        Class<?> agentClass = Class.forName("SimpleJdk8Agent");
        java.lang.reflect.Method monitorMethod = 
            agentClass.getMethod("beforeCommandExecution", String.class);
        monitorMethod.invoke(null, "your-command");
        
        // 执行原始命令
        Process process = Runtime.getRuntime().exec("your-command");
        
        // 可选: 执行后也记录
        java.lang.reflect.Method afterMethod = 
            agentClass.getMethod("afterCommandExecution", String.class, int.class);
        afterMethod.invoke(null, "your-command", process.waitFor());
    } catch (Exception e) {
        // 处理异常
    }
}

运行截图

监控时运行状态

监控图

命令执行危险操作拦截状态

命令执行拦截图

📂 项目结构

janusguard/
├── src/                             # 源代码
│   ├── main/java/com/janusguard/
│   │   ├── agent/                   # Agent主体
│   │   ├── transformer/             # 字节码转换
│   │   ├── core/                    # 核心功能
│   │   ├── transport/               # 数据传输
│   │   ├── config/                  # 配置管理
│   │   └── common/                  # 公共工具
│   └── test/                        # 测试代码
├── output/jdk8-final/               # JDK 8兼容版
│   ├── SimpleJdk8Agent.java         # JDK 8兼容版Agent
│   ├── JanusGuardHelper.java        # 集成辅助类
│   ├── MANIFEST.MF                  # JAR清单文件
│   ├── janusguard-config.properties # 配置文件
│   └── README.md                    # JDK 8版说明
├── examples/                        # 示例应用
├── docs/                            # 文档
└── build.gradle                     # 构建配置

📚 技术栈

JanusGuard基于以下核心技术：

JDK 8兼容版使用的技术：

🌟 特色功能

  1. 🔄 自适应监控: 支持根据应用行为特征调整监控策略 ✓
  2. 🧠 上下文感知: 探针可识别所处执行环境，提供多维度分析数据 ✓
  3. 🔗 本地事件关联: 在Agent端关联相关事件，提前发现可疑行为 ✓
  4. 🧩 规则表达式: 支持灵活的规则定义和匹配方式
  5. 🔄 双向通信: 支持与控制中心双向通信，接收策略更新
  6. 📊 性能优化: 采用多种性能优化技术，降低监控开销 ✓
  7. 🔐 命令执行保护: 检测并阻止危险命令执行，防止命令注入攻击 ✓
  8. 📱 多种集成方式: 提供Agent加载和API调用两种集成方式，适应不同场景需求 ✓

📅 开发路线

  1. 🏁 阶段一: 核心框架与基础监控 ✓

    • 基础框架与探针实现 ✓
    • 核心监控点支持 ✓
    • 本地日志记录 ✓

  2. 🚧 阶段二: 增强监控与性能优化 (进行中)

    • 网络流量监控
    • 动态类加载监控 ✓
    • 内存木马检测 ✓
    • 命令执行保护增强 ✓
    • 高性能事件处理 ✓
    • 规则引擎设计

  3. 🔮 阶段三: 智能化与动态策略

    • 双向通信机制
    • 配置热更新
    • 本地事件关联分析 ✓
    • 采样策略实现

  4. ✨ 阶段四: 高级特性与生态整合

    • 数据流跟踪
    • 分析平台对接
    • 兼容性增强 ✓
    • 完善文档与工具

详细开发计划请参考项目进度。

🤝 贡献指南

我们欢迎各种形式的贡献，包括但不限于功能建议、代码提交、文档改进等。

详情请参阅贡献指南。

📄 许可证

MIT License

Built with ❤️ by the JanusGuard Team

About

No description, website, or topics provided.

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